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

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CHAPITRE 6. INFLUENCE DES PARAMÈTRES DU SOUFFLAGE La largeur de la fente vaut l = 2.65mm. Du fait du profil spatial trapézoïdal utilisé, la largeur de fente équivalente (vitesse uniforme) vaut 1eq = 1.767mm. L'intégration des coefficients de pression afin d'obtenir les efforts moyens est réalisée sans prendre en compte les points qui constituent le jet. Or, la largeur du jet du maillage dit "moyen" n'est pas négligeable par rapport au diamètre du cylindre. Ceci signifie que, lorsque 0 varie, les efforts globaux mesurés varient aussi, même en l'absence de soufflage. Afin de dissocier les effets dûs à la simple présence d'un "trou" dans les intégrations de IÇ des effets réellement dûs au jet pulsé, la méthodologie suivante est adoptée Le maillage est symétrique, et 2 jets sont placés symétriquement sur le cylindre, cependant un seul est actif (celui situé sur l'extrados). Pour chaque position i de l'actionneur, on détermine par une simulation instationnaire avec l'actionneur présent mais sans soufflage les valeurs qui serviront de référence : Cz3, Cx, LCz3 et L'influence de la position angulaire Oj de l'actionneur sur les paramètres globaux de l'écoulement est alors calculée grâce aux valeurs moyennes obtenues avec le soufflage pulsé, par les expressions suivantes Pour chaque position i d'actionneur, on calcule C = Cz - CZ LCz - LCz3 = ¿StK tCz3 Cx - Cx8 Cx 8tK$p - St38 sti Kss Il a ainsi été vérifié que le portance moyenne sans soufflage Cz3 était quasi-nulle (environ -0.00135). Une valeur de traînée moyenne sans soufflage Cx3, inférieure d'au plus 5% (pour 0=130 O) à la traînée obtenue par une intégration sur tous les points de la circonférence, est obtenue. Les positions angulaires des décollements extrados (0) et intrados (0;) ont également été relevées avec une précision d'environ 1 °. Les résultats globaux ainsi obtenus sont présentés dans le tableau 6.1. 0 900 950 100° 1050 110° 1150 120° 1300 Ç +0.0759 +0.2013 +0.2690 +0.3889 +0.4170 +0.2195 +0.0789 +0.0775 zÇ +6.9% -6.5% -13.8% -24% -29.2% -10.6% -1.7% +8.7% LCX +6.4% -2.2% -6.8% -14.2% -17% -7.5% -2.8% -1.2% 110/108 109/107 110/109 115/108 118/108 116/109 111/110 112/111 LStK -2.3% -2.6% -2.4% -2.7% -2.3% -2.7% -1.0% -2.5% TAB. 6.1: Influence de la position angulaire 0. Le C moyen généré avec le jet synthétique, figure 6.2, présente un maximum pour 167
CHAPITRE 6. INFLUENCE DES PARAMÈTRES DU SOUFFLAGE = 110 0, valeur sensiblement égale à la position moyenne du point de décollement en l'absence de contrôle, conformément aux expériences du LMFA. 168 N o 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 O Calculs NS maiD, moyen Cmu=1.6% -e-- Calculs NS mai11. fin Cmu=0.9% + Calculs NS mai11. fin confine 12.5% Cmu0.9% D Calculs NS mai11. fin confine 25% Cmu=0.9% x Expe. (valeurs corrigees) confine 25% Cmu=1% -- - 90 95 100 105 110 Theta 115 120 125 130 FIG. 6.2: Influence de la position angulaire 8,j sur le C généré par le jet synthétique. Comparaison avec les expériences de BÉRA et al. [13]. La pente de C(93) est plus abrupte au-delà du point nominal qu'en-deçà, prouvant la nécessité de placer l'actionneur au niveau, voire légèrement en amont, de la position du point de décollement moyen naturel. L'évolution de C(0) est par ailleurs conforme à celle observée dans les expériences (ici réalisées avec un seul fil de transition du côté de l'acionneur), même si le niveau de CZ atteint est différent, ceci s'expliquant par la différence de entre le calcul et l'expérience = 1.6% au lieu de 1% dans ces expériences). Cette différence de C, explique également l'écart de C obtenu pour O = 110 0 sur le maillage "moyen" effectué dans l'étude présente avec celui obtenu sur le maillage "fin" du chapitre précédent. Ceci est d'ailleurs confirmé par l'étude de l'influence de Vimax (donc de C,) effectuée plus loin. L'apparition d'un C positif (portance vers le haut) traduit une modification de la position moyenne des points de décollement intrados et extrados. D'environ 109 0 (en accord avec le calcul de référence sans soufflage indiquant O 109.4 0) la valeur de O s'éloigne pour atteindre un écart de 10 0 (118 0 /108 0) pour le cas où le C obtenu est maximal (O, = 110 0) L'angle de séparation extrados O est dans ce cas largement supérieur à la position avale extrême du point de décollement au cours d'une période de détachement tourbillonnaire sans contrôle (102.5 cf. chapitre 2), tandis que le point de séparation intrados n'est que légèrement déplacé vers l'amont d'environ i La modification de la position du point de décollement en fonction de la position de l'actionneur dans les simulations est également associée à une réduction de C (jusqu'à s
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Résumé. Le contrôle aux grandes
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