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Des capacités de simulation améliorées pour de meilleures conceptions d'avion

Dans l'industrie aéronautique, la simulation du flux numérique est devenue un élément clé du processus de conception aérodynamique. Toutefois, pour répondre aux objectifs ambitieux de la circulation aérienne des prochaines décennies, d'importants investissements sont requis dans l'amélioration des capacités et des outils de simulation numérique à divers égards.
Des capacités de simulation améliorées pour de meilleures conceptions d'avion
La majorité des outils de simulation aérodynamique utilisés dans l'industrie aéronautique pour les applications de routine sont principalement basés sur des méthodes des volumes finis. Liées dans la plupart des cas à la discrétisation de second ordre des équations sous-jacentes, les applications réelles requièrent des dizaines ou des centaines de millions de points pour permettre des solutions précises et pour fournir des informations détaillées sur des caractéristiques de flux complexes. Au cours des dernières années l'on a constaté dans le monde des efforts croissants pour le développement de méthodes DFN de haut niveau. Par rapport à leurs homologues de bas niveau, les méthodes de haut niveau offrent un grand potentiel pour soit augmenter la précision prédictive liée aux erreurs de discrétisation à des coûts donnés, soit réduire considérablement les frais de calcul pour une précision prescrite. Toutefois, en raison de leur complexité élevée inhérente, les méthodes de simulation de haut niveau requièrent d'importants investissements pour atteindre la maturité industrielle.

L'objectif général du projet IDHOM («Industrialisation of high-order methods»), financé par l'UE, était d'améliorer les méthodes de simulation adaptatives de haut niveau pour les applications à grande échelle dans l'analyse et le design des avions. Le projet suivait une approche descendante, où les améliorations et extensions visées du cadre de simulation de haut niveau complet, y compris la génération de la grille, l'efficacité du résolveur de flux et la visualisation du flux étaient dirigées par une suite de tests sous-jacents.

La suite de test comprenait des flux aérodynamiques turbulents stables et instables couvrant l'aérodynamique interne et externe ainsi que des applications aéro-élastiques et aéro-acoustiques. Les cas d'application intéressants définis par l'industrie ont constitué la base de la démonstration et de l'évaluation du statut actuel des méthodes de haut niveau comme utilitaire pour les applications industrielles.

IDIHOM a été attribué pour aider à combler le fossé entre les attentes actuelles de ce que peuvent réaliser les méthodes de haut niveau et leur utilisation fortement recommandée pour les applications réelles; avec des processus de conception améliorés, plus précis et plus rapides.

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Mots-clés

Conception d'avion, méthodes numériques, méthodes de haut niveau, dynamique des fluides numérique