BiGlobal stability computations on curvilinear meshes

A numerical method is developed to perform BiGlobal stability computations on structured curvilinear meshes. The Linearized Euler Equations for an incompressible planar flow are considered. Perturbations are sought for in normal form, leading to a differential eigenvalue problem, which can be discretized on a Cartesian computational domain through a spectral collocation method based on Chebyshev polynomials. The Jacobian of the non-analytical coordinate change from the computational domain to the physical curvilinear domain is also calculated numerically using the same spectral method. This procedure is tested on several test cases with comparison to reference solutions obtained by 1D stability calculations. To cite this article: F. Longueteau, J.-P. Brazier, C. R. Mecanique 336 (2008).

RésuméUne méthode numérique a été développée pour effectuer des calculs de stabilité BiGlobale sur des maillages curvilignes structurés. On considère les équations d'Euler linéarisées pour un écoulement incompressible bidimensionnel. La recherche des perturbations sous forme de modes normaux conduit à un problème différentiel aux valeurs propres, qui peut être discrétisé sur un maillage de calcul cartésien grâce à une méthode de collocation spectrale basée sur les polynômes de Tchebichev. La matrice jacobienne du changement de variables non analytique entre le domaine de calcul et le domaine physique curviligne est aussi calculée numériquement par la même méthode spectrale. Cette procédure est validée sur plusieurs cas tests par comparaison avec des solutions de référence obtenues par des calculs de stabilité 1D. Pour citer cet article : F. Longueteau, J.-P. Brazier, C. R. Mecanique 336 (2008).