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Modélisation des écoulements autour d'un profil d'aile NACA avec OpenFoam


Objectifs

Au cours de ce projet numériques, nos objectifs seront multiples : découvrir et prendre en main deux logiciels jusqu'à présent inconnus, étudier deux problèmes classiques de la mécanique des fluides pour poursuivre cet apprentissage, et enfin simuler un écoulement autour d'un profil d'aile.

Les deux cas simples de référence sont la cavité entraînée et la convection de Rayleigh-Bénard. Nous utiliserons Gmsh puis OpenFoam afin de créer un maillage et de simuler la physique de l'écoulement. Notre principal sujet est la modélisation de l'écoulement autour d'un profil d'aile de type NACA. Nous utiliserons le mailleur afin de créer un maillage complexe autour d'un profil d'aile NACA, et OpenFOAM pour calculer les champs de pression et de vitesse autour de ce profil d'aile. Enfin nous déterminerons numériquement les coefficients de trainée, de portance et de pression, et analyserons les résultats en nous appuyant sur des données expérimentales. Nous avons également analysé l'influence de l'angle d'incidence de l'écoulement ainsi que du nombre de Mach.

Nous utiliserons dans ce projet les logiciels libres suivants :

Gmsh est un logiciel libre de maillage par éléments finis. Nous présentons les fonctionnalités de ce mailleur dans la section Cavité entraînée > Maillage avec Gmsh.

OpenFoam est un code sous licence open source. Il est constitué de bibliothèques de fonctions codées en C++. Le calcul s'effectue en modifiant les fichiers régissant les conditions aux limites, les propriétés physiques du fluide, le choix du schéma numérique du solveur... Il est livré avec de nombreux solveurs couvrant une large gamme de domaines tels que la combustion, les écoulements compressibles, incompressibles, multiphasiques, avec réactions chimiques, les transferts thermiques... Différents modèles de turbulence (RANS, LES...) sont également présents. Des tutoriaux permettent de prendre en main le logiciel. Par ailleurs, l'utilisateur peut modifier à volonté les fonctionnalités des solveurs et adapter les fonctions présentes à son problème.

 

N'hésitez pas à nous contacter si vous désirez de plus amples informations sur notre projet !

Equipe :

Shady ABDALLA   

Lucile ARSICAUD   

Guillaume GIMENEZ 

Encadrants :

Renaud ANSART  

Annaïg Pedrono