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

CHAPITRE 7. INFLUENCE DES PARAMÈTRES DE L'ÉCOULEMENT EXTÉRIEUR
Les chapitres précédents ont permis de déterminer l'influence de certains paramètres
de soufflage sur l'écoulement. Des configurations permettant de générer une portance
conséquente ont été dégagées pour l'écoulement considéré, c'est à dire un nombre de
Mach faible et un nombre de Reynolds de iO5.
Dans un but applicatif, il convient de s'assurer du bon fonctionnement du dispositif, et
en particulier sa robustesse vis-à-vis des changements de l'écoulement susceptibles d'être
rencontrés sur avion. Des simulations k - instationnaires ont donc été conduites afin de
déterminer, pour quelques cas ponctuels, l'influence du nombre de Reynolds et du nombre
de Mach.
7.1 Influence du nombre de Reynolds
La susceptibilité du contrôle, au sens de la portance générée, a été étudiée pour différents
nombres de Reynolds, en cherchant plutôt à les augmenter (ceux typiquement
rencontrés sur avion se situant vers 106 - 10v). Ces simulations ont également pour but de
s'assurer que l'effet de portance obtenu ne correspond pas à une configuration particulière
de l'écoulement, mais est généralisable à des nombres de Reynolds plus élevés. Cependant,
afin de conserver un maillage raisonnable (aussi bien en précision qu'en temps de
calcul), il a été choisi d'utiliser le maillage dit ??fiU du cylindre en espace libre. Or, le bon
fonctionnement du modèle k - bicouche utilisé, dont la précision relative à la position
du point de d'ecollement est particulièrement importante dans ce type de simulations,
n'est assuré que pour une taille de première maille dans la partie couche limite yj 10,
avec une préférence pour les valeurs proches de 1. Pour le maillage donné, cela correspond
à un nombre de Reynolds maximum de 500000 environ. Des simulations ont donc été
réalisées pour des nombres de Reynolds de 140000, plus proches des dernières mesures
expérimentales, et pour 500000, afin d'explorer les nombres de Reynolds plus élevés. Le
pas de temps utilisé pour ces simulations a été gardé sensiblement constant : il vaut ainsi
1.265ps pour Re = 97944 et Re = 140000, et vaut 1.687s pour Re = 500000.
Pour chaque nombre de Reynolds, une simulation sans soufflage, suivie d'une simulation
avec soufflage pulsé (profil temporel sinusoïdal, f = 750Hz, Vimax = i et I = 1mm)
a été effectuée. Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau 7.1.
Re = 97944 Re = 140000 Re = 500000
Sans souff. Souff. pulsé Sans souff. Souff. pulsé Sans souff. Souff. pulsé
0 +0.1877 0 +0.2382 0 +0.2372
0.5296 0.4643 0.4862 0.4360 0.5437 0.4600
StK 0.3025 0.3235 0.3161 0.3566 0.301 0.339
2RÇ 0.506 0.260 0.3785 0.2 0.500 0.11
TAB. 7.1: Influence du nombre de Reynolds sur les paramètres globaux de l'écoulement
avec et sans soufflage pulsé. Simulations k -
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