Des outils sophistiqués pour prévoir les turbulences
L'objectif du projet RECEPT (Receptivity and amplitude-based transition prediction), financé par l'UE, était d'améliorer la précision de la prévision des performances des avions équipés d'ailes laminaires, permettant ainsi la conception d'avions modernes et innovants. Les partenaires du projet ont mené des expériences pour étudier l'effet des tourbillons externes sur l'écoulement 3D des couches limites. Ils ont pour cela utilisé une soufflerie, en contrôlant les perturbations externes et la rugosité de la surface. Cette recherche a permis de mieux comprendre la transition des écoulements 3D et débouché sur la mise au point de nouveaux outils pour prévoir le passage d'un écoulement laminaire à un écoulement turbulent. Les études expérimentales et numériques du projet ont permis de mieux comprendre les processus impliqués dans la génération des perturbations des écoulements 3D des couches limites, qui résultent des turbulences en écoulement libre et de la rugosité de la surface. Ce dernier élément a apporté des informations précieuses sur la qualité de surface requise pour les avions exploitant la technologie d'écoulement laminaire. Ces améliorations permettront aux fabricants d'avions du consortium RECEPT de prévoir plus précisément les performances en vol de ce type d'avion. Ces nouvelles connaissances et l'amélioration des méthodes de prévision peuvent être directement appliquées à l'initiative technologique conjointe Clean Sky. Les travaux menés par RECEPT auront également un impact important sur la recherche universitaire dans les domaines de l'aéronautique et de la mécanique des fluides. Par ailleurs, le phénomène de transition laminaire-turbulent est un facteur important dans un grand nombre de domaines, y compris la combustion, la fabrication du papier et les flux atmosphériques et océaniques. Il a également une application directe dans la production d'énergie durable, comme l'énergie éolienne et hydraulique. Une meilleure prévision de la transition facilitera la conception d'avions dotés d'ailes à écoulement laminaire et permettra une meilleure modélisation des effets du contrôle de l'écoulement laminaire. Il s'agit là d'une étape importante vers la conception de dispositifs de contrôle plus performants. En réduisant la consommation de carburant et les émissions, ces technologies peuvent contribuer à réduire l'impact environnemental du transport aérien, ainsi qu'à renforcer la compétitivité du secteur manufacturier de l'UE.
Mots‑clés
Écoulement turbulent, avion, ailes à écoulement laminaire, RECEPT, prévision de la transition, écoulements de couche limite
