Mesures experimentales de l'impact des revetements hydrophobeset superhydrophobes sur la trainee et la portance d'un profil aerodynamique propre et glace.

摘要

Ce projet, realise a la demande du Laboratoire International des Materiaux Antigivre, a pour but de mesurer et definir experimentalement l'impact de revetements hydrophobes sur les coefficients de trainee et de portance d'un profil NACA 0012. Pour ce faire, la balance aerodynamique du LIMA devait tout d'abord etre amelioree afin d'offrir une sensibilite suffisante pour realiser le projet. Plusieurs ameliorations ont ete faites, comme le changement des cellules de charge, la diminution du nombre de cellules de charge, le changement du cadre de la balance, etc. Une fois ces ameliorations terminees, la reproductibilite, l'exactitude et la sensibilite ont ete valides afin de s'assurer de la fiabilite des resultats offerts par la balance. Pour les angles d'attaque etudies avec les revetements, soient -6° et 0°, la balance a une reproductibilite de +/-2,06% a 360 000 de nombre de Reynolds. Pour valider la sensibilite, des essais a -6° et 0° d'angle d'attaque et des nombres de Reynolds de 360 000 et 500 000 ont ete faits avec des papiers sables. Les resultats de ces essais ont permis de, tracer des courbes de tendances du coefficient de trainee du NACA 0012 en fonction de la rugosite de surface et d'etablir la valeur de la sensibilite de la balance a +/-8 mu m.;Cinq revetements populaires ont ete choisis pour l'experimentation, soient le Wearlon, le Staclean, le Hirec, le Phasebreak ainsi que le Nusil. Les revetements sont soumis aux memes conditions experimentales que les papiers sables, et une rugosite equivalente est trouvee par extrapolation des resultats. Cependant, les rugosites equivalentes de surfaces different entre -6° et 0°. Les essais avec le Staclean et le Hirec donnent des coefficients de trainee equivalent a ceux avec l'aluminium, alors que le Wearlon, le Nusil et le Phasebreak donnent une augmentation du coefficient de trainee de 13%, 17% et 25% respectivement par rapport a l'aluminium. Pour les coefficients de portance, la balance ne detecte pas l'effet des revetements, ni des papiers sables, sur la force de portance ce qui signifie qu'il entre dans l'insensibilite de la balance.;La derniere etape experimentale consistait a mesurer l'impact des revetements sur la formation de la glace ainsi que sur l'evolution des coefficients de trainee et de portance du NACA 0012 en fonction de l'accumulation de glace sur celui-ci. Le Wearlon a ete choisi comme revetement en raison de sa grande popularite. Des essais a -5°C et -20°C ont ete faits et les resultats ont montres que le Wearlon n'apporte pas d'effet benefique au NACA 0012 en conditions d'accumulations de glace. L'augmentation du coefficient de trainee du profil muni du Wearlon debutait plus rapidement que sur l'aluminium et de l'eau gelait legerement plus loin vers l'arriere du profil pendant les essais, ce qui n'est pas souhaitable. Le coefficient de trainee est superieur d'environ 13% pour le Wearlon par rapport a l'aluminium pendant toute l'accumulation de glace, ce qui correspond au meme ecart lorsque la glace n'est pas en cause. Pour le coefficient de portance, les resultats ne peuvent etre utilises pour une raison qui doit etre investiguee.