Comptes Rendus
no. 1
Macroscale turbulence modeling for flows in media laden with solid structures
[Modélisation macroscopique de la turbulence pour les écoulements en milieux encombrés par des structures solides]

Présenté par : Sébastien Candel

François Pinson1  ; Olivier Grégoire1  ; Olivier Simonin2
1 DEN/DM2S/SFME/LETR, CEA Saclay, 91191 Gif sur Yvette cedex, France
2 IMFT, allée du Pr. Camille-Soula, 31400 Toulouse, France
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 1, pp. 13-19.

L'équation de bilan de l'énergie cinétique turbulente spatialement moyennée est établie pour un écoulement dans un mileu encombré de structures solides. Deux termes supplémentaires sont mis en évidence dans cette équation : la production de sous-filtre et la dispersion. La production de sous-filtre est étroitement liée à la force de trainée et à la dissipation de sillage. Nous étudions ensuite les différentes contributions au bilan d'énergie cinétique turbulente spatialement moyennée, pour un écoulement dans un canal plan. Le temps caractéristique associé à la production de sous-filtre est étudié en postulant une équation bilan du taux de dissipation moyenné spatialement.

The spatially averaged balance equation of the turbulent kinetic energy is derived for flows in media laden with solid structures. Two additional contributions are highlighted: sub-filter production and dispersion. The sub-filter production is tightly linked to the drag force and to the wake dissipation. Within the framework of the plane channel flow, we then analyse magnitudes of the various contributions to the spatially averaged equation of the turbulent kinetic energy. We postulate a balance equation for the spatially averaged turbulent dissipation rate. Finally, we propose a model for the characteristic time scale of the sub-filter production.

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DOI : 10.1016/j.crme.2006.11.003
Keywords: Fluid mechanics, Turbulent flows, $ k\text{–}\epsilon $ model, Ordered porous media, Plane channel
Mot clés : Mécanique des fluides, Écoulements turbulents, Modèle $ k\text{–}\epsilon $, Milieux poreux ordonnés, Canal plan
François Pinson 1 ; Olivier Grégoire 1 ; Olivier Simonin 2

1 DEN/DM2S/SFME/LETR, CEA Saclay, 91191 Gif sur Yvette cedex, France
2 IMFT, allée du Pr. Camille-Soula, 31400 Toulouse, France 
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François Pinson; Olivier Grégoire; Olivier Simonin. Macroscale turbulence modeling for flows in media laden with solid structures. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 1, pp. 13-19. doi : 10.1016/j.crme.2006.11.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2006.11.003/

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