Abstract FR:

Ce travail de recherche s'inscrit dans le cadre de l'etude d'ecoulements tridimensionnels instationnaires de fluide parfait incompressible autour de systemes aerodynamiques deformables, en mouvement arbitraire, de type aile, pale d'helicoptere, helice. . . La prise en compte de l'emission et de l'evolution de la nappe tourbillonnaire representant le sillage libre est importante dans la mise au point d'une methode destinee a l'etude de tels ecoulements. Pour aborder ce probleme, certaines methodes traitent le sillage a l'aide d'une distribution surfacique d'anneaux tourbillonnaires, d'autres a l'aide d'un modele de particules tourbillonnaires. Ces methodes reposent davantage sur un raisonnement a priori numerique que sur des fondements theoriques precis. En rejoignant le concept de particules tourbillonnaires pour le sillage, nous etablissons une formulation theorique complete de ce probleme en utilisant la theorie des sillages instationnaires de mudry. La nappe tourbillonnaire est consideree comme une couche mediane, caracterisee par une parametrisation mobile, decrivant sa geometrie et sa cinematique, et une densite tourbillonnaire associee decrivant son intensite. Ces deux fonctions fondent le concept de particules tourbillonnaires. Les equations gouvernant le probleme sont issues de l'application de la condition de glissement sur la surface portante, d'une formulation explicite de la condition de joukowsky en son bord de fuite et de la condition de liberte des particules tourbillonnaires du sillage. La numerisation des equations permet de realiser un code de calcul. Le fait qu'il soit le resultat d'une analyse theorique rigoureuse permet d'obtenir des performances interessantes du point de vue numerique et couts de calcul. Il predit les efforts aerodynamiques s'exercant sur le systeme et permet de suivre l'evolution geometrique du sillage. Nous presentons en particulier un cas de calcul complexe d'ailes battantes deformables.