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AérodynamiqueAérodynamique et transport (GSI)
5ECTS (UE)
2Coefficient
28:00Heures
Séquencement
Objectifs pédagogiques
- Comprendre l’impact de la géométrie d’un corps sur ses performances aérodynamiques et l’intérêt d’utiliser un corps profilé et des dispositifs hypersustentateurs.
- 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.
Pré-requis
| Module | Unité d'enseignement | Semestre |
|---|---|---|
| Mécanique des Fluides 1 | Génie Mécanique 2 | S6 |
| Mécanique des fluides 3 | préorientation IMC | S8 |
Programme
- Aérodynamique des corps simples
- couche limite
- coefficients aérodynamiques
- obstacles à courbure progressive
- obstacles à arêtes vives
- corps profilés
- le cx des voitures.
- Aérodynamique de l’aile :
- vocabulaire et coefficients liés aux ailes 3D et aux profils 2D
- caractéristiques de l’écoulement autour d’un profil 2D en fonction notamment de l’incidence et de la forme du profil
- historique succinct des profils d’aile
- détails des performances aérodynamiques de quelques profils
- dispositifs hypersustentateurs
- cas de l’aile d’envergure finie.
- Couche limite et turbulence :
- Rappels : régimes laminaire et turbulent, viscosités cinématique et dynamique, équations de Navier-Stokes
- Caractéristiques des couches limites laminaire et turbulente
- Modélisation statistique de la turbulence.
- TD : simulation numérique avec le logiciel CFD ANSYS Fluent de l’écoulement autour du profil 2D de son choix. Approfondissement sur un thème au choix.
Modalités d'évaluation
- Présentation du travail de simulation numérique réalisé en TD (soutenance) (50%)
- Contrôle de l'acquisition des notions de base en aérodynamique dans le cadre d'un quizz sur Celene (50%)
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
- Y. Eulalie, Etude aérodynamique et contrôle de la traînée sur un corps de Ahmed culot droit, Thèse de doctorat, Université de Bordeaux, 2014
- M. Roumeas, Contribution à l’analyse et au contrôle des sillages de corps épais par aspiration ou soufflage continu, Thèse de doctorat, INP de Toulouse, 2006
- G. Fourrie et al., Contrôle passif de l’écoulement autour d’une géométrie simplifiée de véhicule, 19ème Congres Français de Mécanique, 2009
- Bulletin Technique Renault, Hors-série spécial aérodynamique, novembre 1988
- 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 | lister | les différentes classes de géométries et connaître les performances aérodynamiques générales associées. | 1 |
| C1_2 | analyser | 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 | l’impact de la turbulence sur les performances aérodynamiques d’un corps. | 4 |
| C1_2 | choisir | un profil et/ou des dispositifs hypersustentateurs répondant à des performances aérodynamiques requises. | 3 |
| C1_2 | estimer | les performances aérodynamiques d’un profil par simulation numérique. | 4 |