thesis

Étude expérimentale et numérique des écoulements potentiels et visqueux dans le voisinage d'un bord de fuite épais cambré

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Jan. 1, 1998

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Des recherches menées récemment sur les performances de profils d'aile de type supercritique ont montré que l'amélioration de celles-ci était, dans certains cas, subordonnée à une conception nouvelle et non conventionnelle de la forme du bord de fuite. Ce nouveau concept de "bord de fuite divergent", développé par McDonnell Douglas, correspond à un bord de fuite relativement épais accompagné d'une forte divergence de la surface située à l'intrados du profil. L'objectif recherché dans la conception de ces profils transsoniques modernes est de diminuer pour des valeurs élévées du coefficient de portance, l'intensité du choc et, par voie de conséquence, la traînée d'onde. L'épaississement du bord de fuite augmente la charge arrière du rpofil et conduit à une réduction de la traînée totale, malgré la pénalité attribuée à l'augmentation de la traînée de culot. Bien que conçues pour améliorer les performances de l'aile dans le régime transsonique, de telles géométries suscitent un grand intérêt pour des études à caractère fondamental. Une importante étude expérimentales en écoulement bidimensionnel, incompressible et turbulent a été réalisée au tunnel hydrodynamique de l'ONERA-DMAE. Cette étude a permis de comprendre le fonctionnement de ces bords de fuite ainsi que de caractériser l'écoulement dans le culot de 5 géométries (un bord de fuite standard, deux bords de fuite épais cambrés, un dispositif de cornière et un dispositif de languette). Le code de calcul Navier-Stokes de l'ONERA a été étendu par implémentation de modèles de turbulence à une et deux équations de transport susceptibles de modéliser ces géométries peu conventionnelles de bords de fuite. Deux modèles, trop peu utilisés dans les codes de calculs sont apparus intéressants et ont également permis une modélisation précise dans le cas du régime transsonique.