Description du projet
Un examen plus approfondi d’un flux transversal à haute fidélité pour les transports aériens du futur
Les ailes d’un avion sont courbées vers l’arrière pour réduire les turbulences en rabattant l’air lorsqu’il se déplace sur la surface des ailes. Plus important encore, un retard de la transition de l’écoulement laminaire-turbulent sur les ailes d’un avion peut réduire la résistance aérodynamique jusqu’à 15 %, ce qui réduit considérablement les émissions et la consommation de carburant. Dans ce contexte, le projet GLOWING financé par l’UE étudiera les instabilités du flux transversal (CF pour crossflow) responsables d’une transition de l’écoulement laminaire-turbulent sur les ailes balayées. Plus particulièrement, le projet aura pour objectif de réaliser des mesures spatio-temporelles des instabilités du CF et de développer un nouveau système actif de contrôle de l’écoulement capable de réussir à retarder la transition de l’écoulement laminaire-turbulent. Les résultats serviront à valider des modèles de stabilité linéaire et non linéaire et de théorie du contrôle et fourniront des données de référence pour un CF à haute fidélité. En retour, cela permettra enfin un écoulement laminaire fiable et efficace sur les futurs transports aériens.
Objectif
Delay of laminar-turbulent flow transition on aircraft wings can potentially reduce aerodynamic drag by up to 15%, reducing emissions and fuel consumption considerably. The main cause of laminar-turbulent transition on commonly used swept wings is the development of crossflow (CF) instabilities. Despite their importance, our fundamental understanding of CF instabilities is limited due to inability of current measurement techniques to capture their complex and multi-scale spatio-temporal features. This severely limits our ability to delay CF transition, which is further impeded by the lack of simple, robust and efficient control concepts.
In this proposal I will achieve unprecedented spatio-temporal measurements of CF instabilities and develop a novel active flow control system that can successfully delay transition on swept wings. To achieve these goals, I bring forth a unique combination of cutting-edge technologies, such as tomographic particle image velocimetry, advanced plasma-based actuators and linear/non-linear stability and control theory.
Spatio-temporal volumetric velocity measurements of CF instabilities will be achieved at three important stages of their life, namely inception, growth and breakdown, providing breakthrough insights into the underlying physics of swept wing transition and turbulence production. The results will be used to postulate and validate linear and non-linear stability and control theory models and provide top benchmarks for high-fidelity CFD. The unprecedented wealth of information, enabled through these advances, will be used to design and demonstrate the first synergetic plasma-based laminar flow control system. This system will feature minimum-thickness plasma actuators, able to suppress the growth of CF instabilities and achieve and sustain considerable transition delay at high Reynolds numbers. These advances will finally enable robust and efficient laminar flow on future air transport.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
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Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-STG
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2628 CN Delft
Pays-Bas