La méthode LS-STAG : une nouvelle approche de type Frontière Immergée / Level-Set pour le calcul d'écoulements visqueux incompressibles en géométries complexes

Abstract

Cette communication concerne le développement d'une nouvelle méthode de type "Immersed boundary" (IB) pour la simulation d'écoulements incompressibles en géométries complexes. Dans les méthodes IB, les frontières du domaine fluide ne sont pas alignée avec la grille cartésienne de calcul, et la discrétisation dans les cellules mi-fluide / mi-solide, dites "cut-cells", a un grande influence sur la précision et la stabilité des simulations. Dans ce papier, nous présentons notre travail en cours sur une nouvelle discrétisation de type volumes finies où la frontière irrégulière est implicitement représentée par sa fonction de distance signée, la fonction "level-set". Cette représentation "level-set" permet de discrétiser les équations de Navier-Stokes dans les cellules fluides et "cut-cells" de manière unifiée, et de préserver la structure cartésienne des systèmes discrets. La méthode est validée sur l'écoulement laminaire autour d'un cylindre de section circulair