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

CHAPITRE 7. INFLUENCE DES PARAMÈTRES DE L'ÉCOULEMENT EXTÉRIEUR
0.2. Les fluctuations dues à l'allée de Kármán sont également plus élevées (cf. figure 2.6).
Les résultats globaux obtenus avec et sans soufflage, pour les deux nombres de Mach
(0.2 et 0.6) étudiés, sont présentés dans le tableau 7.2.
Moe0.2 Moe0.6
Sans souff. Souff. pulsé Sans souff. Souff. pulsé
0 +0.1877 0.0058 +0.085
0.5296 0.4643 1.44 1.51
StK 0.3025 0.3235 0.19 0.20
0.506 0.260 0.72 0.78
TAB. 7.2: Influence du nombre de Mach sur les paramètres globaux de l'écoulement avec
et sans soufflage pulsé. Simulations k - e.
L'apparition des ondes de choc autour du cylindre est responsable d'une augmentation
considérable (+172%) du C moyen, par rapport au cas Moe = 0.2, avec et sans soufflage
pulsé. Elle est également responsable .d'une réduction d'environ 37% du nombre de Strouhal
et d'une augmentation de 42% des écarts moyens de C. Cette .dernière augmentation
est associée à d'importants déplacements du point de décollement (d'environ 85° à 115°).
Notons que le spectre de C, est beaucoup plus riche que celui obtenu dans les simulations
àMoe=0.2.
Les résultats sans soufflage correspondent assez bien aux résultats expérimentaux de
OWEN & JOHNSON [109] réalisés à M = 0.6 et Re = 167000. Ces derniers obtiennent
en particulier un nombre de Strouhal de 0.174, en assez bon accord avec la valeur de 0.19
obtenue dans les simulations (9% d'écart). Il conviendrait d'effectuer des simulations sur
des durées beaucoup plus longues afin d'obtenir des moyennes d'ordre 2 convergées. C'est
pourquoi les moyennes obtenues dans ce calcul ne sont- pas comparées avec les résultats
expérimentaux de OWEN & JOHNSON [109]. -. .
..
NAUMANN et al. [105] ont observé qu'un choc (pour M = 0.44) n'est présent que d'un
seul côté du cylindre en même temps (voir figure 1.18), ces chocs étant apparemment g
enérés à la même fréquence que les tourbillons de Kármán, cette dernière n'étant pas
particulièrement affectée par la présence de chocs. La simulation sans soufflage réalisée à
Moe = 0.6 indique le contraire. En effet, dans ce cas, des chocs sont fréquemment observés
des deux côtés du cylindre. Ils semblent en effet fortement corrélés aux tourbillons de
Kármán, mais modifient sensiblement la valeur du nombre de Strouhal de ceux-ci..
L'influence du soufflage pulsé sur cet écoulement est modérée : la portance obtenue
est 2.2 fois plus faible que celle obtenue pour Moe = 0.2, la traînée est augmentée de 5%.
(au lieu d'une diminution de 12% pour Moe = 0.2), le nombre de Strouhal est augmenté
de 5% également (de 7% pour Moe = 0.2) et les fluctuations de portance sont augmentées
de 8% (au lieu d'une diminution de 49% pour Moe = 0.2).
La raison à ceci tient essentiellement aux phénomènes de compressibilité. Suivant les
cas, le jet débite (ou aspire) dans un écoulement qui est soit décollé beaucoup plus en
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