Wall modelled large Eddy simulation of hypersonic turbulent boundary layer

This thesis deals with the numerical simulation of an hypersonic turbulent flow on a plat plate with a temperature gradient. The simulations were made by using URANOS. In particular, the task is to validate the code and őnd criticalities and parameters that affect the final solution. The experiments provide a comparison between DNS data (by Zang), LES data and WMLES simulations. More specifically, the mean velocity profiles, velocity fluctuations (Reynolds Stresses) and friction coefficient along x and y directions are compared. In order to do that, different techniques and various grids have been used, then we evaluated how the solutions change as these parameters vary. The reason lies in validating a technique that is increasingly interesting for the accuracy it can provide with a very low computational cost when compared to other techniques available nowadays.

In questa tesi viene proposta una campagna di simulazioni numeriche di un flusso ipersonico turbolento su una lastra piana con gradiente di temperatura. Le simulazioni sono state condotte numericamente tramite URANOS. In particolare lo scopo è validare il codice ed individuare criticità e/o parametri che più influenzano la soluzione. La campagna sperimentale prevede il confronto tra dati DNS (proposti da Zang), dati LES e simulazioni WMLES. Più precisamente si confrontano tra di loro i profili di velocità medi, le fluttuazioni (stress di Reynolds) e coefficiente d’attrito lungo le direzioni x e y. Per fare questo sono stati utilizzati diversi modelli e diverse griglie e se ne è valutato poi come cambiano le soluzioni al variare di questi parametri. Il motivo risiede nel validare una tecnica che risulta sempre più interessante per l’accuratezza che può fornire tramite un costo computazionale molto ridotto se confrontato con altre tecniche ora disponibili.