Extension of a 2D Multiblock Structured Overset Suite to a Fully 3D Multiblock Unstructured Flow Solver

Ce présent mémoire illustre les récents développements apportés aux logiciels chimères du laboratoire de recherche du professeur Éric Laurendeau à Polytechnique Montréal. Dans la dynamique des fluides numériques mieux connue en anglais sous le nom de « Computa- tional Fluid Dynamics » (CFD), les méthodes chimères aussi connues en anglais sous le nom d'« overset » permettent de faire des simulations multigéométries complexes sans lesquelles le processus de génération de maillages pourrait être très compliqué, soit même impossible. Essentiellement, ces méthodes permettent de lier et d'assembler des maillages individuels con- tenant chacun différentes géométries en un seul par le biais d'interpolations et d'interfaces. Ceci permet de grandement réduire le temps à générer des maillages, car ces derniers peuvent être générés individuellement. Conséquemment, cela permet de passer plus de temps à exé- cuter des simulations ou même implémenter de nouvelles fonctionnalités au sein de solveurs de CFD, ce qui est très utile dans un environnement de travail industriel et de recherche. Pour que les méthodes chimères fonctionnent, il est nécessaire d'effectuer quelques étapes au niveau du préprocesseur d'un solveur de CFD. Cela normalement inclut un processus de découpage, un algorithme de recherche de paires de cellules donneuses et interpolées, et un algorithme d'interpolation. Une fois que ces étapes sont complétées, la simulation peut ensuite être effectuée. Dans le cadre de ce laboratoire de recherche, la présente implémentation 2D a certains prob- lèmes connus non résolus. Également, ces méthodes 2D sont difficilement transférables à des applications 3D lors des transferts technologiques avec l'industrie qui se servent de solveurs de CFD 3D à topologies structurée et non structurée. La partie 2D de ce mémoire concerne les solutions aux problèmes au sein du préprocesseur chimère de NSCODE qui est un solveur de CFD 2D structuré. Plusieurs problèmes avec les méthodes implémentées dans le passé ont été identifiés et résolus dans le cadre de ce mémoire. Le premier problème concerne les erreurs de décalage avec les poids d'interpolation qui sont calculés aux nœuds des cellules au lieu d'être calculés au centre des cellules. Un nouveau schéma d'interpolation est mis en place dans lequel la précision et la fidélité du schéma précédent sont retenues tout en calculant les poids d'interpolation au centre des cellules. Le deuxième problème concernait la difficulté à générer des maillages de type «collar» qui sont un type particulier de maillages qui présentent une discrétisation plus fine de la géométrie pour un endroit en particulier du maillage d'arrière-plan. Des améliorations à NSGRID qui est le mailleur 2D structuré du laboratoire de recherche ont été effectuées.