Etude et développement d'un actionneur plasma à décharge à ...

6. Contrôle des décollements sur le profil NACA0015 - Eiffel
Figure 6.9. Évolution du coefficient de portance en fonction de l’incidence à 30 m/s. Comparaison entre le
NACA 0015-Eiffel (R e≈ 380000) et un NACA 0015 de Sandia (R e≈ 360000)d’après [136].
6.2.2. Modifications des coefficients aérodynamiques
La finalité de cette série d’expériences est de mettre en évidence la capacité d’un actionneur
plasma de type DBD à améliorer les caractéristiques aérodynamiques du profil à des vitesses
supérieures à celle du chapitre 5. Pour cela, l’angle d’attaque du profil est modifié de 0° à 20° par pas
de 1 degré et à chaque incidence, la décharge est mise en action. Dans ce cas, le vent induit par
l’actionneur plasma est orienté dans le même sens que l’écoulement principal (mode co-flow). En
outre, les expériences se sont toutes déroulées dans une plage de vitesse allant de 10 à 40 m/s.
Les figures 6.10 et 6.11 présentent l’évolution des coefficients aérodynamiques (portance Cl et
traînée Cd) en fonction de l’incidence et du nombre de Reynolds. En absence d’action, les pesées
dénotent que l’angle de décrochage varie avec le nombre de Reynolds. A 10 m/s, le décrochage
intervient à αd= 10.5° tandis que pour les autres valeurs de vitesse (20, 30 et 40 m/s) celui-ci se situe
au alentour de 14.5°. L’incidence de décrochage est dépendante du nombre de Reynolds pour la
maquette d’aile du LEA. Toutefois, pour un profil NACA 0015 en transition naturel cette dépendance
est normale. En effets, Jacobs et al. [139] ont montré que le point de décrochage évolue en fonction du
nombre de Reynolds.
L’activation de l’actionneur plasma (à V= 18 kV, f= 1 kHz donc P= 0.8 W/cm) aboutit à une
modification des coefficients aérodynamiques du NACA 0015-Eiffel. Les différentes polaires
obtenues mettent en lumière deux régions distinctes. La première correspond à la zone de
pré-décrochage (de 0° à αd), où l’actionneur DBD a peu d’effet, excepté sur la traînée à 10 m/s. La
seconde, la zone de post-décrochage (de αd à 20°) où l’effet est perceptible. Mais au-delà de 20 m/s,
l’influence du plasma sur l’écoulement est moins conséquent. Cette caractéristique d’effet en postdécrochage
semble être l’apanage des différents systèmes de contrôle, i.e. fluidique, acoustique et
plasma.
En détaillant les polaires, on peut remarquer qu’à la vitesse de 10 m/s le décrochage naturel est
repoussé de 5° et se situe maintenant au alentour de 15.5° (Figures 6.10a et 6.10b). Dans la zone de
post-décrochage, les gains en portance varient de ΔCl= 120% en moyenne (10.5° < α < 15.5°) et
ΔCl= 40% en moyenne (15.5° < α ≤ 20°). Pour les angles d’attaque compris entre 0° ≤ α < 10.5°, la
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