Simulation numérique du contrôle actif par jets pulsés - Bibliothèque ...

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CHAPITRE 3. L'ACTIONNEUR. SEUL TAB. 3.1: Paramètres principaux du calcul du jet similaire à KRAL et al. Vitesse efficace La vitesse dite "efficace" d'un jet pulsé est définie par : Vief f = /+ f' V2 (t)dt, soit, dans ce cas: Viff= f cos(0)dO = Vjmax/'/ 0.707Vjma. Longúeur de décharge Cette quantité, dénommée "Stroke length" par les anglo-saxons, est également un paramètre à considérer. Elle est définie comme suit : L0 f V(t)dt avec 'r : période active du jet ("time of discharge"). Dans cecas, L0= Vjma f0' sin(2irfit)dt = Elle est généra1ment rapportée à la largeur du jet, soÌt dans ce cas : Lo/li = 19.1. Simulations laminaires (Joe Largeur Fréquence f St Re Stokes 68m/s 0.5mm 2268Hz 0.017 455 Stk = 6.9 Afin de valider le développement des conditions limites instationnaires de type jet pulsé utilisées dans le code NAVIER-STOKES, des simulations sans modèle de turbulence sont d'abord effectuées. L'écoulement devient statistiquement stationnaire au bout d'environ 20 périodes de soufflage. La figure 3.5a présente le champ instantané de .vitesse après 30 périodes de soufflage (1 vecteur-vitesse sur 3 est représenté). La présence d'un train de 3 paires de tourbillons contra-rotatifs y est clairement visible. O La présence de ces tourbillons est également visible sur les contours de vorticité et de pression présentés figure 3.5b et c. Ce résultat est en accord avec les simulations sans modèle de turbulence effectuées par KRAL et al. [81, 82], FRANcESCATTO [35], CAIN et al. [23], MALLINSON et al. [92], RIZZETTA et al. [121] et REDINIOTIS [1201, mais en désaccord avec les expériences de KRAL et al. [81] et BÉRA et al. [16], qui n'ont jamais montré la présence simultanée de plus de deux paires de tourbillons. La figure 3.6 présente la moyenne temporelle (moyennes effectuées à partir de la dixième période de soufflage) de la vitesse verticale pour plusieurs ordonnées. La vitesse est adimensionnée par la vitesse maximale (VCL) pour cette section (celle-ci se situant au niveau de l'axe), tandis que l'abscisse est adimensionnée par b, définie comme l'abscisse locale pour laquelle la vitesse vaut la moitié de la vitesse maximum pour cette section. II est à noter que, conformément aux schéma présenté figure 3.3), la vitesse verticale est légèrement négative sur les côtés du jet. Par ailleurs, ces profils présentent une assez bonne 99
CHAPITRE 3. L'ACTIONNEUR SEUL loo > 0.8 0.6 0.4 0.2 0.2 15 lo N FIG. 3.5: Champs instantanés de vitesse, vorticité et pression, simulation laminaire du jet similaire à textscKral et al. [821. Voti 50.00 44.12 38.24 32.35 26.47 20.59 14.71 9.82 2.94 -2.94 -8.82 -14.71 -20.59 -26.47 -32.35 .3924 44 2 -50.00 15 lo N a) b) c) -2 -1 3 FIG. 3.6: Profils de vitesse en similitude, simulation laminaire du jet similaire à KRAL et al. [821 similitude. Ceci est conforme aux profils expérimentaux obtenus par SMITH & GLEZER [1401 qui montrent une excellente auto-similarité. Les simulations de FRANCESCATTO P 19200 19180 19160 19140 19120 19100 19080 19050 19040 19020 19000 18980 18960 18940 18920 18900 18880 18860
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Résumé. Le contrôle aux grandes
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