Contribution à l'étude expérimentale et numérique du sillage tourbillonnaire d'un rotor d'hélicoptère en vol d'avancement

par Thierry Berenger

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Christian Maresca.


  • Résumé

    Ce memoire de these s'inscrit dans le cadre d'etudes concernant le champ aerodynamique developpe en aval d'un rotor d'helicoptere operant en configuration de vol d'avancement. Le champ d'investigation tres etendu a permis de caracteriser l'ecoulement genere autour et dans le sillage des pales en rotation. L'etude est realise suivant les deux approches experimentale et numerique. Sur le plan experimental, l'ecoulement autour des pales a pu etre analyse a partir des mesures: des performances globales, des champs de vitesses tangentielles autour de differentes sections de l'envergure de pale, des trajectoires tourbilonnaires et des champs de vitesse 3d en differents plans de coupe du sillage. L'ensemble de profils de vitesse acquis au voisinage de la pale par velocimetrie laser a grande distance focale, a notamment permis de quantifier et de caracteriser l'influence locale des lanieres tourbillonnaires emises par l'extremite de pale au cours de la rotation. L'analyse des champs 3d des vitesses instantanees dans le sillage a mis en evidence l'influence du passage des lanieres tourbillonnaires sur les differents plans de coupe consideres, conduisant a localiser et a caracteriser la trace des noyaux tourbillonnaires. Sur le plan numerique, plusieurs types de modification ont ete consideres pour ameliorer la prediction d'une methode de calcul existante et fonde sur la theorie tourbillonnaire (code metar). Ces modifications ont concerne, d'une part, le modele de convection du sillage, et d'autre part, le modele d'interaction pale/tourbillon. Les resultats du calcul ont pu etre confrontes aux resultats experimentaux, la comparaison a porte sur les lignes d'emissions marginales, les composantes du vecteur vitesse en differents plans de coupe du sillage et sur la variation de circulation le long de l'envergure de la pale. L'etude numerique du champ aerodynamique a conduit a proposer une modelisation du tourbillon marginal, en dimension et en intensite. Par la suite une modification plus profonde du code de calcul a ete realisee et a abouti a la mise en equilibre du sillage (partiel ou total)


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Informations

  • Détails : 1 vol. (119 p. + 96 fig.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : p. 110-106

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 24613
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