Le point culminant de cette approche ” Fonctions de lignes de courant – vorticité” est la publication, en 1969, du livre “Heat and Mass Transfer in Recirculating Flow” [1], édité par Pr. Gosman, qui comprenait le code source de l’outil CFD ‘ANSWER’, développé par Runchal et Wolfshtein. Ce livre marque un tournant pour la CFD puisqu’il est le premier à démontrer que les problèmes d’écoulement rencontrés dans l’industrie peuvent être résolus en utilisant des simulations numériques, et à fournir un outil pour y parvenir. Le techniques présentées dans le livre ont ensuite été utilisées pour fournir les premiers exemples de CFD appliquée à un flux recirculant dégageant de la combustion.

Ayant démontré que l’approche ” Fonctions de lignes de courant – vorticité” pouvait être utilisée pour simuler des problèmes d’écoulements basse vitesse à deux dimensions, le Pr. Spalding et son équipe tente alors d’étendre leur méthode à la 3D. Ils réalisent cependant rapidement que la solution de l’équation de Navier-Stokes à trois dimensions nécessite la solution de six équations lorsqu’on la regarde en termes de fonction de lignes et de vorticité, mais de seulement quatre équations lorsqu’on la regarde en termes de variables primitives de vitesse et de pression.

Le développement de l’idée est rapidement suivi par deux développements majeurs : en 1976, l’introduction des variantes algorithmiques SIMPLE de Patankar et Spalding, qui forment depuis l’épine dorsale de presque tous les codes CFD et, un an après, la publication par Launder et Spalding du modèle k-epsilon standard, la première méthode pratique de modélisation des turbulences qui ne fasse pas appel à une échelle de longueur arbitraire. Ces éléments indispensables en place, Le Pr. Spalding et son groupe peuvent maintenant développer des codes CFD spécifiques capables de répondre à de vrais problèmes d’ingénierie. Bien que ces codes soient relativement simples si on les compare aux codes actuels, ils sont le prototype de ce qui a suivi et eurent un rôle important pour établir la crédibilité de la nouvelle discipline : la mécanique des fluides numériques (CFD) et influencèrent tous les codes CFD commerciaux qui suivirent.

La contribution du Pr. Gosman lors de cette période est un code à deux dimensions, le code TEACH, développé à l’origine (avec Dr. WP. Pun) en tant qu’outil de formation pour les cours de CFD après l’expérimentation que l’équipe de Spalding était en train d’aborder. Avec TEACH, le Pr. Gosman lance l’utilisation de la CFD dans les salles de cours et introduit la simulation numérique dans le cursus des étudiants en ingénierie mécanique, créant le premier cours qui utilise la CFD en tant qu’outil de formation dans le domaine de la mécanique des fluides et du transfert thermique et publiant le premier livre de cours à ce sujet [2]. C’était prévoir le futur d’une façon étonnante : bien que les techniques CFD en étaient à leurs débuts dans certains secteurs “haute technologie” de l’industrie, il faudra attendre près de cinq ans pour voir la publication des premiers codes CFD à usage général alors que la mécanique des fluides pratique était totalement dominée par les méthodes expérimentales.

Bien que TEACH ait été conçu à l’origine en tant qu’outil de formation, le fait de publier le code source (un programme FORTRAN de 1 000 lignes à la fin d’un livre de cours) a sans doute accidentellement lancé le mouvement CFD open source. TEACH a depuis été largement revu et étendu, et reste le code CFD le plus utilisé de l’époque précommerciale [3,4].

La motivation de base de Spalding consistait à développer des méthodes pour des problèmes ayant trait au transfert thermique et à la combustion, qui, contrairement aux problèmes strictement liés à la mécanique des fluides, comprend des zones de recirculation difficilement résolues par les méthodes théoriques existantes à l’époque ou par la recherche expérimentale. Les années 1970 furent l’époque à laquelle certaines de ces ambitions aboutirent, avec les premières simulations de combustion de turbines à gaz et de dispositifs de combustion fixes.