Des simulations de flux d'air haute-fidélité
L'industrie aéronautique manque de confiance dans la précision de la dynamique des fluides numérique (CFD) en périphérie du domaine du vol. Les algorithmes existants ne sont pas conformes avec les exigences strictes de démonstration de la sustentation maximale et de la stabilité. Bien qu'il soit possible de reproduire précisément des tourbillons relativement importants, le calcul des turbulences basses nécessite des modélisations loin d'être idéales et des essais physiques onéreux. Il reste une zone grise entre ces deux extrêmes où il faut combiner ces deux méthodes d'essais. Le projet GO4HYBRID (Grey area mitigation for hybrid RANS-LES methods) a pour objectif d'améliorer cette simulation hybride à large échelle (LES) et les méthodes de Navier-Stokes pondérées Reynolds (RANS). Les chercheurs ont étudié différentes approches pour améliorer la précision et la facilité d'utilisation. Ils se sont concentrés sur l'amélioration de méthodes hydrides RANS-LENS pour qu'elles puissent être appliquées à des géométries arbitraires complexes, les techniques existantes prenant en compte la couche liaison de forme canonique ou un flux d'air uniforme. Au cours des trois ans de durée du projet, les chercheurs ont fait une percée dans le domaine des simulations CFD complexes. Des améliorations significatives de ces méthodes telles que les simulations de turbulences séparées ont ouvert la voie vers l'amélioration de la fiabilité des calculs de structures de turbulences à un coût acceptable. Ces améliorations ont démontré la faisabilité pour des flux peu séparés dans des conditions de sustentation maximales. Citons, parmi les défis à relever, l'optimisation de la sustentation à l'aide de simulations hybrides de résolution de turbulences basées sur de nombreux paramètres. Les chercheurs ont également développé une nouvelle stratégie d'optimisation de l'atténuation des émissions sonores des avions de ligne. En étendant les capacités des méthodes RANS-LENS, le projet GO4HYBRID a amélioré leur niveau de maturité technologique ainsi que la confiance de l'industrie aéronautique dans leurs prévisions. Et, plus important, les connaissances acquises par l'atténuation du problème de zone grise contribuera à la réduction des cycles de conception et de commercialisation de conceptions d'avions innovantes.
Mots‑clés
Essais en vol, conception d'avion, aéronautique, sustentation maximale, GO4HYBRID, simulation de turbulences
