Choix des solveurs appropriés

Pour choisir les bons solveurs, nous nous basons sur les solveurs présents aussi bien dans la version 1.6 et 1.7.1 de OpenFOAM. Notre étude se basant sur des phénomènes compressibles, nous regardons uniquement les solveurs qui résolvent ce type de problème, et en fonction de leurs caractéristiques, nous en choisissons un certain nombre pour nos simulations :

 

  • Solveurs que nous conservons :

rhoCentralFoam : Solveur, basé sur la densité, d'écoulements compressibles basés à l'aide des schémas centré et amont deTadmor et Kurganov.

rhoPisoFoam : Il permet d'étudier des écoulements compressibles laminaires ou turbulents, en régime transitoire et utilisant la méthode de calcul PISO (Pressure Implicit with Splitting of Operators). Cette méthode est très efficace pour résoudre les équations deNavier-Stokes dans un cas non stationnaire. Elle est implantée dans OpenFOAM à l'aide d'un algorithme particulier. Il s'agit d'une méthode itérative où après définition des conditions aux limites, on résout l'équation de conservation du moment et de la pression pour ensuite passer à l'étape suivante.

rhopSonicFoam : Solveur, utilisé pour résoudre des écoulements compressibles, basé sur la densité et/ou la pression.

rhoSonicFoam : Solveur, basé sur la densité, d'écoulements compressibles.

sonicFoam : Il est utilisé pour les écoulements transitoires supersoniques d'un gaz compressible

 

  • Solveurs que nous éliminons par déduction :

rhoPimpleFoam : Il permet l'étude des écoulements transitoires, laminaires ou turbulents de fluides compressibles, mais pour des applications HVAC (Heating, Ventialtion and Air-Conditioning). C'est à dire pour tout ce qui se rapporte au niveau de la thermique, notamment au niveau des bâtiments. Ceci ne nous intéresse pas dans notre étude.

rhoSimpleFoam : Ce solveur, utilisant la méthode de calcul SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations) n'est pas adapté aux situations auxquelles on s'est intéressées car il concerne les écoulements permanents. Néanmoins il permet l'étude de fluides compressibles à l'aide des RANS, les équations de Reynolds (Navier-Stokes turbulent) moyennées. L'algorithme SIMPLE est similaire au PISO à la différence près qu'ici une relaxation est appliquée et la quantité de mouvement n'est corrigée qu'une seule fois. C'est pour cette raison que la méthode SIMPLE est plutôt adaptée aux écoulements en régime stationnaire.

sonicLiquidFoam : Comme son nom l'indique, il est utilisé pour les liquides et donc pas bon pour les gaz. Il possède les mêmes caractéristiques que sonicFoam.

rhoPorousSimpleFoam  : Il résout des problèmes, en régime permanent, d'écoulements turbulents de fluides compressibles avec la méthode RANS (avec modélisation de turbulence) citée ci-dessus. Comme son nom l'indique, il peut traiter implicitement ou explicitement des milieux poreux.

 

 Equations des solveurs retenus