Études de l'écoulement aerodynamique sur une aile flexibe en utilisant les codes FLUENT et XFOIL

摘要

La maintenance de l'écoulement laminaire sur la plus grande partie de l'extrados d'une aile représente un objectif important dans la conception aérodynamique d'un avion moderne. Cet objectif devrait être accompli dans le cadre du projet global sur l'analyse aérodynamique d'un profil d'une aile équipée d'une peau flexible, d'actionneurs intelligents et des capteurs optiques en utilisant des notions de la dynamique des fluides computationnelle CFD (en anglais : Computational Fluid Dynamics).ududLe but de la recherche présentée dans ce mémoire, qui est réalisée dans le cadre du projet global, est de modifier la forme d'un profil laminaire, afin d'obtenir les meilleures caractéristiques aérodynamiques, pour des divers régimes de vol, en déplaçant la position du point de transition, plus proche du bord de fuite.ududDans une première étape, la forme de l'extrados du profil de base, intitulé WTEATEl, a été modifiée pour trouver Tordre de grandeur des forces appliquées aux actionneurs et des déflections maximales du profil, en obtenant ainsi la famille de profils VARAA. Ensuite, à l'aide d'une méthode d'optimisation, nous avons trouvé la forme optimale du profil correspondante à un régime de vol donné, dans le but de maximiser la longueur de la partie laminaire de l'écoulement. Les profils OPTIMl ont été ainsi conçus. Le comportement aérodynamique de profils VARAA et OPTIMl a été analysé. Les logiciels XFoil et Fluent ont été utilisés pour calculer les coefficients aérodynamiques de traînée, de portance et de moment, les polaires, ainsi que les positions du point de transition. Les maillages autour des différents profils analysés sous Fluent ont été construits à l'aide du logiciel Gambit. Nous avons étudié seulement le comportement de l'aile dans un écoulement bidimensionnel, subsonique et visqueux.ududLes calculs CFD ont été effectués dans le but d'analyser les résultats obtenus par des essais en soufflerie aérodynamique chez CNRC (le Conseil National de Recherche du Canada), ainsi que pour prédire les futurs essais expérimentaux.