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Aéro/hydrodynamiqueENERGIE EOLIENNE (GSI)
4ECTS (UE)
1Coefficient
16:00Heures
Séquencement
Objectifs pédagogiques
- Comprendre l’impact de la géométrie d’un corps sur ses performances aérodynamiques et l’intérêt d’utiliser un corps profilé.
- Connaître les caractéristiques générales d’un écoulement autour d’un profil d’aile et du rôle de l’incidence.
- Comprendre la problématique de la modélisation d’un écoulement turbulent dans un logiciel CFD.
- Simuler numériquement (avec Ansys Fluent) l’écoulement autour d’un profil d’aile pour calculer ses coefficients aérodynamiques.
- Mesurer expérimentalement les coefficients aérodynamiques d’une aile en soufflerie.
Pré-requis
| Module | Unité d'enseignement | Semestre |
|---|---|---|
| Mécanique des Fluides 1 | Génie Mécanique 2 | S6 |
Programme
- Aérodynamique des corps simples
- Notion de couche limite
- Efforts et coefficients aérodynamiques
- Traînée des obstacles à courbure progressive / à arêtes vives / profilés
- Aérodynamique des profils d’aile
- Profils 2D :
- Généralités sur l’écoulement
- Notion de décrochage
- Coefficient de pression et coefficients aérodynamiques
- Influence de la forme du profil
- Influence du nombre de Reynolds
- Historique succinct des profils d’aile
- Étude de quelques profils 2D (profils NACA, nouveaux profils spécifiques…)
- Aile 3D d’envergure finie
- Couche limite et turbulence
- Rappels : régimes laminaire et turbulent, viscosités cinématique et dynamique, équations de Navier-Stokes
- Modèles de turbulence
- Plan des TP :
- TP expérimental sur la soufflerie à retour (2h) : caractérisation des coefficients aérodynamiques d’un profil d’aile
- TP numérique sur le logiciel CFD Ansys Fluent (6h) : obtention des coefficients aérodynamiques par simulation numérique
Modalités d'évaluation
- Présentation du travail effectué en TP (type diaporama avec commentaires)
- Contrôle sur table de l'acquisition des connaissances de base en aérodynamique
Références bibliographiques
- R. Comolet, Mécanique expérimentale des fluides, tome II, 4ème édition, 1994
- P. Rebuffet, Aérodynamique expérimentale, 1969
- P. Hamon, Vibrations des structures couplées avec le vent, Editions de l’Ecole Polytechnique, 2006
- T. Faure, Dynamique des fluides appliquée, Editions Dunod, 2008
- P.L. Viollet et al., Mécanique des fluides appliquée, 2002
- S. Selig et al., Summary of Low-Speed Airfoil Data, vol. 3, 1997
- M. Sadraey, Aircraft performance analysis, 2009
Compétences
5| Réf. | Verbe | Description | Niveau |
|---|---|---|---|
| C1_2 | définir | Connaître les différentes classes de géométries et leurs performances aérodynamiques générales associées. | 1 |
| C1_2 | analyser | Connaître l’évolution générale des performances aérodynamiques d’un profil d’aile en fonction du nombre de Reynolds et de l’incidence. | 3 |
| C1_2 | apprécier | Apprécier l’impact de la turbulence sur les performances aérodynamiques d’un corps. | 4 |
| C1_2 | concevoir | Choisir un profil répondant à des performances aérodynamiques requises. | 3 |
| C1_2 | estimer | Estimer les performances aérodynamiques d’un profil par simulation numérique et/ou mesures avec une balance aérodynamique en soufflerie. | 4 |