Analyse physique et simulations numériques avancées des écoulements de coin sur les

avionsMehdi BORDJI

Doctorant 1ère annéeDAAP/ACI

Directeur de thèse : Sébastien DECKEncadrants ONERA : Vincent BRUNET et Fabien GANDBourse : Onera

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Contexte

Une problématique fondamentale pour les avionneurs• Le décollement dégrade significativement les performances

aérodynamiques (augmentation de la traînée), la structure(vibration) et le rayonnement acoustique de l’avion (bruit).

Les conclusions les plus récentes*• La complexité du phénomène (anisotropie, instationnarité,

interaction entre deux couches limites turbulentes…) n’est toujours pas maîtrisée.

• L’approche RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) est mise en défaut.

• La LES (Large Eddy Simulation) reste prohibitive pour des nombres de Reynolds élevés.

Les perspectives• Les travaux débutés à l’Onera doivent se poursuivre.

• Le décollement de coin doit être compris en détail :1. Une campagne d’essais sera menée pour créer une base de donnée expérimentale dédiée au décollement de coin2. Des calculs seront réalisés en parallèle et fourniront une base de donnée numérique

• Les méthodes numériques doivent être améliorées :1. L’approche RANS doit être adaptée pour prendre en compte le décollement de coin2. Une nouvelle méthode sera employée pour atteindre des nombres de Reynolds plus élevés : la ZDES (Zonal Detached

Eddy Simulation)

*F. Gand, «  Dynamique des écoulements de jonction en régime turbulent », Thèse de doctorat de l’UPMC, 2011

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Objectifs de la thèse

Quatre axes majeursI. Générer une base de donnée expérimentale

→ Une campagne d’essais favorable à l’apparition du décollement de coin est en cours d’élaborationII. Générer une base de données numérique

→ L’ensemble des essais sera simulé avec des méthodes de complexité croissanteIII. Analyser l’ensemble des résultats IV. Mettre à jour les mécanismes responsables du décollement de coin

Définition des essais : calculs RANS et LES

Réalisation des essais à F2

Déroulement de la thèse

Traitement des essaiset simulations numériques

Confrontation essais/calculset analyse des résultats

Compréhension de la physique des décollements de coinet collaboration avec le DMAE pour l’amélioration

des méthodes numériques industrielles

CAO de la maquette conçuepour les essais à F2