RÉSULTATS SANS JET SOUS STARCCM+



Courbes de Portance et de Traînée

Le premier travail de simulation a donc été d'établir les courbes de portance et de traînée pour le profil NACA0015. Nous avons testé les incidences allant de 3° à 16°. Nous avons obtenu les résultats suivants.
 


On distingue deux zones sur la courbe de portance. Jusqu'à 10° on se situe dans la zone linéaire. La pente de la courbe de Cz en fonction de l'incidence est globalement constante. Après 10° la courbe s'infléchit pour atteindre son maximum à 11°. A partir de 12° on entre dans la seconde zone caractéristique de la courbe de portance. Le coefficient de portance chute brusquement. Ce résultat est caractéristique du décrochage. Il y a présence d'un décollement assez développé. Le point de décollement est remonté plus près du bord d'attaque.
Sur les images suivantes on voit l'évolution de la position du point de décollement en fonction des incidences.





Pour les incidences non décroché le décollement est faible et localisé sur le bord de fuite. Lorsque le profil est décroché le décollement a colonisé une grosse partie de l'extrados. On observe une recirculation proche du bord de fuite, et la disparition d’un sens privilégié d’advection. L'apparition de ce fort décollement s'accompagne irrémédiablement d'un rééquilibrage de la pression entre l'extrados et l'intrados. La portance chute alors brusquement, d'où l'allure de la courbe de Cz.

D’autre part il est intéressant de préciser que toutes les simulations à des incidences supérieures à l’angle de décrochage ont été réalisées en instationnaire avec un pas de temps de l’ordre de la milliseconde. En effet, le décollement étant un phénomène naturellement instationnaire, nous n’avons pas réussi à obtenir de convergence en stationnaire. Le choix du pas de temps a été motivé par la volonté de ne pas filtrer les instabilités de fréquences élevées tout en conservant une durée d’établissement raisonnable en temps de calcul.  




Sur le graphique ci-dessus on observe clairement le mécanisme que nous venons de décrire. On constate qu'après décollement l'écart entre la valeur du coefficient de pression à l'extrados et à l'intrados
se réduit considérablement.



De la même manière on obtient une courbe de traînée tout à fait classique. La valeur du Cx augmente faiblement jusqu'à l'angle de décrochage puis la pente de la courbe augmente fortement.


Par ailleurs, il est intéressant de comparer nos résultats en terme de coefficient de portance avec les résultats obtenus par le GDR2502. On peut voir que nos valeurs de Cx non actionnés sont très proches des valeurs obtenues expérimentalement par ce groupe de recherche. Nos conditions aux limites étant basées sur leurs expériences on peut considérer cela comme une validation de notre modèle de simulation.


Identification du Point de Décollement

D'après la bibliographie (cf thèse de Gabriel Petit), la position de l'actionneur est essentielle pour obtenir une bonne efficacité du jet pulsé. L'idéal est de placer d'actuateur juste avant le point de décollement. Par manque de temps nous n'avons pas souhaité refaire l'étude de ce paramètre. Nous avons donc situé la position moyenne du point de décollement pour les incidences décrochées (14° et 16°) grâce aux cartographies de Mach (voir précédemment) et aux cartographies du coefficient de frottement sur le profil.



Nous avons donc déduit que la position de l'actionneur devait être à environ 12% de la corde ce qui est globalement cohérents avec les études antérieures en notre possession.





                                                                         SOMMAIRE                                                                        
IntroductionPhysiqueConditions de SimulationFLUENTMise en Place des SimulationsSTARCCM+ sans jet - STARCCM+ avec jet -  Conclusion