Etude expérimentale et numérique des effets d'interactions instantanés sur une configuration hélice/nacelle/voilure

par Jean-Yves Chiaramonte

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Daniel Favier.


  • Résumé

    L'etude des problemes d'interaction aerodynamique entre une voilure tournante et une voilure fixe est menee suivant les deux approches experimentale et numerique. La connaissance du champ aerodynamique instantane autour de la voilure tournante, ainsi que celle du sillage dans laquelle elle fonctionne, sont primordiales pour la conception optimale du systeme voilure tournante/voilure fixe. Sur le plan experimental, l'objectif de cette etude a ete d'analyser en soufflerie a vitesse subsonique, les effets d'interaction d'une configuration helice/nacelle/voilure en tant que phenomenes instantanes. Les donnees experimentales obtenues (trajectoires tourbillonnaires, vitesses 3d dans le sillage de l'helice, distributions de pression et frottement a la paroi de l'aile) ont permis, d'une part, de caracteriser la deformation du souffle de l'helice sous l'influence de la voilure fixe (coupure et deflexion transversale/verticale) ainsi qu'un phenomene de deceleration/acceleration de l'ecoulement axial; d'autre part, les effets locaux induits sur la voilure fixe engendres par le sillage tourbillonnaire de l'helice ont ete mis en evidence par une brusque diminution du cp instantane au passage du tourbillon marginal, et une dissymetrie de la distribution de charge le long de l'envergure de l'aile. Sur le plan theorique, la modelisation numerique a conduit a developper un code de calcul cohv, base sur un couplage entre une mise en equilibre complete du sillage de l'helice (deforme par la presence de la voilure), et une modelisation de la voilure representee par des singularites reparties sur la surface. Il permet de modeliser l'influence du souffle de l'helice sur les caracteristiques de la voilure fixe et celle de l'aile sur le champ aerodynamique de l'helice. Les comparaisons calcul/experience (vitesses 3d, cp, cz) ont montre que le modele de calcul permet d'atteindre une prediction relativement satisfaisante des phenomenes moyens et instantanes


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Informations

  • Détails : 92 f. + 85 fig.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.f. 84-92

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 21797
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