Abstract FR:

Lors d’un vol d’avancement à grande vitesse ou à forte charge, les pales d’un rotor d’hélicoptère rencontrent, en phase reculante, un écoulement à très grande incidence et peuvent perdre brutalement leur portance. Ce phénomène est appelé le décrochage dynamique ; il induit des vibrations importantes pouvant conduire à des instabilités aéroélastiques et par suite à la rupture des pales. Cette thèse est consacrée à la simulation numérique de l’écoulement autour d’un profil de pale d’hélicoptère en configuration de décrochage dynamique. Deux types de modélisation de la turbulence ont pour cela été mises en œuvre. La première consiste en la résolution des équations de Navier-Stokes moyennées combinée avec l’utilisation du modèle de turbulence de Spalart et Allmaras. La seconde approche est l’approche hybride DES publiée récemment par Spalart. Ces deux méthodes ont été appliquées aux décrochages statique et dynamique du profil NACA 0015. Les résultats numériques sont comparés aux données expérimentales obtenues dans la soufflerie subsonique de la NASA par Piziali. Une étude de la sensibilité envers le maillage des simulations RANS a été réalisée sur le cas du décrochage statique. L’influence de la discrétisation temporelle pour les simulations RANS du décrochage dynamique a été étudiée. Les simulations DES du décrochage statique ont montré la sensibilité de la solution à la localisation de la zone de basculement du modèle et ont permis de fixer ce paramètre pour les simulations du décrochage dynamique. La simulation DES du décrochage dynamique complète l’étude et met en évidence la structure de l’écoulement fortement décollé.