Simulation numérique des vibrations de faisceaux de tubes soumis à un écoulement transverse : cas d'un écoulement de jet

Ce mémoire présente la mise en place d'une étude numérique permettant de simuler l'écou- lement d'un jet transverse dans un faisceau de tubes en configuration carrée et évaluer son effet sur la stabilité des tubes. Les simulations sont effectuées sur le code CADYF (Calcul et Analyse de Dynamique des Fluides). La configuration statique en deux dimensions (2D) est tout abord étudiée pour un faisceau de tubes soumis à un écoulement de jet transverse afin de déterminer les coefficients de portance et de traînée. Les coefficients de dérivées de stabilité de la portance et de la traînée sont également obtenus. La détermination de ces différents coefficients permet de mettre en place le modèle quasi-stationnaire pour un faisceau de tubes soumis à un écoulement de jet transverse et de déterminer la vitesse critique d'instabilité fluidélastique. L'interaction fluide-structure est étudiée pour le faisceau de tubes soumis à un écoulement transverse uniforme puis à un écoulement de jet transverse. Pour le faisceau de tubes sou- mis à l'écoulement transverse uniforme, le paramètre masse-amortissement prend différentes valeurs ce qui permet de déterminer plusieurs vitesses critiques d'instabilité fluidélastique. Avec cette même approche la vitesse critique d'instabilité fluidélastique est déterminée pour un paramètre de masse-amortissement donné dans le cas l'écoulement de jet transverse. Pour le faisceau de tubes soumis à l'écoulement de jet transverse, une étude d'influence de certains paramètres comme l'excentricité du jet, le diamètre du jet ont été menés. À l'issue de ces études les vitesses critiques d'instabilité fluidélastique sont déterminées puis représentées sur la carte de stabilité. Dans toutes les études, les géométries sont en 2D. Le faisceau de tubes comprend 36 cylindres en configuration carrée dont le rapport pas sur diamètre du tube (P/D) est égal à 1.32. Ces études ont permis de déterminer les vitesses critiques d'instabilité fluidélastique dans un faisceau de tubes en configuration carrée soumis à un écoulement transverse (uniforme et jet) puis de les représenter sur la carte de stabilité.