Immersed boundary methods for the numerical simulation of incompressible aerodynamic and fluid-structure interactions

In this work three branches of Immersed Boundary Methods (IBM) are described and validated for incompressible aerodynamics and fluid-structure interactions. These three approaches are: Cut Cell method, Vortex-Penalization method and Forcing method. Two first techniques are validated for external bluff-body flows and the last one is used for fluid-structure interactions. The paper confirms the ability of this family of numerical schemes for accurate and robust simulation of incompressible flows. Méthodes de fontière immergée pour la simulation numérique en aérodynamique incompressible et interactions fluide-structure. Résumé. Dans ce travail, trois méthodes de frontière immergée sont dcrites et validées pour la simulation numérique en aérodynamique incompressible et interactions fluide-structure. Ces trois approches sont : une méthode Cut Cell, une méthode Vortex-Penalisation method et une méthode de forçage. Les deux premières techniques sont valides pour les écoulements autour d’obstacle et la troisième est utilisée pour le calcul d’interactions fluide-structure. Ce papier confirme la capacit de cette famille de schémas numériques pour simuler les écoulements incompressibles de manière précise et robuste.