Adaptation de maillages mono-blocs et multi-blocs non coïncidents basé la dérivée totale des fonctions aérodynamiques pour les écoulements RANS

International audienceAn enhanced goal-oriented mesh adaptation method is presented based on aerodynamic functional total derivatives with respect to mesh nodes in a Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) finite-volume mono-block and non-matching multi-block-structured grid framework. This method falls under the category of methods involving the adjoint vector of the function of interest. The contribution of a Spalart–Allmaras turbulence model is taken into account through its linearization. Meshes are adapted accordingly to the proposed indicator. Applications to 2D RANS flow about a RAE2822 airfoil in transonic, and detached subsonic conditions are presented for the drag coefficient estimation. The asset of the proposed method is patent. The obtained 2D anisotropic mono-block mesh well captures flow features as well as global aerodynamic functionals. Interestingly, the constraints imposed by structured grids may be relaxed by the use of non-matching multi-block approach that limits the outward propagation of local mesh refinement through all of the computational domain. The proposed method also leads to accurate results for these multi-block meshes but at a fraction of the cost. Finally, the method is also successfully applied to a more complex geometry, namely, a mono-block mesh in a 3D RANS transonic flow about an M6 wing.Une méthode d'adaptation de maillage ciblée est présentée. Elle est basée sur la dérivée totale des fonctions aérodynamiques par rapport aux coordonnées de maillage pour les équations Navier-Stokes (RANS) dans le contexte de simulations aérodynamiques volumes-finis avec des grilles mono-bloc ou multi-blocs non-coïncidentes. Cette méthode entre dans la catégorie des méthodes basées sur le vecteur adjoint discret. La contribution du modèle de turbulence de Spalart–Allmaras est prise en compte dans la linéarisation. Les maillages sont adaptés selon l'indicateur proposé. Une application à deux écoulements bi-dimensionnels autour du profil RAE2822 (condition transsonique et condition subsonique avec détachement) avec calcul de la traînée est présentée. L'efficacité de la méthode est bien démontrée sur ce cas. Le maillage mono-bloc anisotrope résultant de l'adaptation capture les zones critiques de l'écoulement et calcule bien la fonction aérodynamique d'intérêt. La contrainte de maillage liée au caractère structuré des grilles est relâchée grâce à des maillages multi-blocs non-coïncidents qui limitent la propagation des zones raffinées vers la frontière infini. La méthode proposée permet de nouveau d'obtenir des estimations de fonctions précises pour une fraction stricte du coût d'un raffinement global. Finalement, la méthode est aussi appliquée avec succès à un écoulement transsonique autour de l'aile ONERA M6.