Raffinement du maillage

La géométrie étant désormais choisie pour notre étude théorique, il nous faut maintenant trouver le maillage adéquat permettant d'appréhender le mieux possible le phénomène de recirculation.

Afin de savoir quel maillage représente le mieux tous les phénomènes de recirculations relatifs à notre géométrie et nécessitant le temps de calcul le plus faible, nous allons affiner le maillage jusqu'à obtenir une représentation en accord avec notre interprétation physique de la situation.

 

Description des essais

Nous allons réaliser 6 maillages différents :

  • Maillage 1 : mailles de 25 cm par 25 cm, pas de layer : cliquez pour voir le maillage
  • Maillage 2 : mailles de 5 cm par 5 cm, pas de layer : ici
  • Maillage 3 : mailles de 25 cm par 25 cm, layer de 10 prismes sur 20 cm : ici
  • Maillage 4 : mailles de 5 cm par 5 cm, layer de 10 prismes sur 20 cm : ici
  • Maillage 5 : mailles de 5 cm par 5 cm, layer de 20 prismes sur 20 cm
                       raffinement à partir du Wall1 et du Wall2, mailles de 2 cm par 2 cm : ici
  • Maillage 6 : mailles de 2 cm par 2 cm, layer de 20 prismes sur 20 cm,
                       raffinement à partir du Wall1 et du Wall2, mailles de 1 cm par 1 cm : ici

 

Résultats

Observations des champs de vitesses :


Maillage 1

Maillage 3

Maillage 5

Maillage 2

Maillage 4
Maillage 6

A l'aide de ces premiers résultats, nous excluons les maillages 1 et 3 (les plus grossiers)la taille des cellules ne permettant pas de prendre en compte les phénomènes de petite échelle, et donc, d'observer correctement les recirculations.

Profils de vitesse :

Afin de confirmer notre intuition, nous avons tracé le profil des vitesses en fonction de la position en y en x=2,8 m (juste avant le premier épi) pour les 6 maillages :

             

NB :  pour mieux visualiser le graphique, cliquez ici.

On remarque que les profils 1 et 2 sont très éloignés de la tendance générale. De plus on observe que les différents maillages ne montrent pas les mêmes phénomènes à la base du domaine. Afin de bien observer cette différence nous avons tracé séparément les profils 1, 2 et 3 et 4,5 et 6 :

 

NB : pour mieux visualiser les graphiques, cliquez ici pour les maillages 1, 2 et 3 et ici pour les maillages 4, 5 et 6.

Ces deux graphiques démontrent bien que les maillages 1, 2 et 3 ne sont pas assez fin pour percevoir la recirculation présente à la base de l'épi à la différence des maillages 4, 5 et 6. Les maillages 1, 2 et 3 nous induirait donc en erreur, nous ne les retenons pas.

Par ailleurs, sur le graphique représentant le profil de vitesse des maillages 4, 5 et 6, on observe que le profil 4 est nettement séparé des deux autres. Nous décidons de tracer les profils de vitesse à une autre abscisse : x=6 m sur 1.5 m de hauteur :

NB : pour mieux visualiser le graphique, cliquez ici.

Il apparaît clairement que le profil 4 est écarté des deux autres. Nous ne conservons donc pas le maillage 4. Il reste maintenant à choisir entre la précision du maillage 5 et celle du maillage 6. Le maillage 6 comporte beaucoup plus de cellules que le maillage 5, ce qui veut dire un temps de calcul plus important. Il faut donc regarder si la précision du maillage 5 est acceptable pour nos calculs, c'est-à-dire si les profils de vitesse sont assez rapprochés ou non. Sur le graphique précédent, on remarque qu'ils sont assez ressemblant. Nous traçons uniquement les profils des maillages 5 et 6 à x=2.8m pour être certain :

NB : pour mieux visualiser le graphique cliquez ici.

Les profils restent proches sur toute la longueur du domaine, nous choisissons donc le maillage 5 (bon compromis entre précision et temps de calcul).

 

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Vers Résultats 2D

 

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