Analyse de la stabilité et prévision de la transition laminaire PDF Download
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Author: Marc Ferrier
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Category :
Languages : fr
Pages : 154
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Book Description
L’objectif de cette étude est de prévoir la transition laminaire/turbulent de la couche limite sur l’avant-corps d’un véhicule hypersonique évoluant à des nombres de Mach compris entre 4 et 8 et à des altitudes variant de 20 à 30km. L’approche utilisée est celle de la croissance modale des perturbations (stabilité linéaire locale) couplée à la méthode du eN. Un code de stabilité a été développé pour cette étude. Il utilise un modèle spécifique pour le calcul des coefficients de transport et de chaleur spécifique de l’air. Un code Navier-Stokes (Fluent) est utilisé pour le calcul des profils de base. Cette approche a été validée sur plaque plane par comparaison avec des résultats de stabilité obtenus à partir de profils Levy-Lees. Les facteurs N sont calculés par la méthode enveloppe, en suivant des chemins d’intégration localement tangents à la vitesse de groupe. Une méthode originale du calcul, en approche spatiale, de la direction de cette vitesse est proposée. Les résultats de stabilité montrent un effet déstabilisant de la couche entropique due à l’émoussement du nez du véhicule. Cependant, l’instabilité majoritaire mise en évidence est de type CrossFlow. Dans certains cas, le premier mode oblique est également important. La présence du second mode droit est anecdotique. Une étude paramétrique permet de comparer les facteurs N par rapport au critère NASP (Rd2/Me) lorsque l’altitude puis l’incidence de vol varient. Dans le premier cas, les résultats concordent, dans le second, ils divergent. Ainsi, un nouveau critère basé sur la quantité d’écoulement transverse est développé. Ce dernier est en adéquation avec les résultats du calcul de stabilité pour tous les cas considérés.
Author: Marc Ferrier
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Languages : fr
Pages : 154
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Book Description
L’objectif de cette étude est de prévoir la transition laminaire/turbulent de la couche limite sur l’avant-corps d’un véhicule hypersonique évoluant à des nombres de Mach compris entre 4 et 8 et à des altitudes variant de 20 à 30km. L’approche utilisée est celle de la croissance modale des perturbations (stabilité linéaire locale) couplée à la méthode du eN. Un code de stabilité a été développé pour cette étude. Il utilise un modèle spécifique pour le calcul des coefficients de transport et de chaleur spécifique de l’air. Un code Navier-Stokes (Fluent) est utilisé pour le calcul des profils de base. Cette approche a été validée sur plaque plane par comparaison avec des résultats de stabilité obtenus à partir de profils Levy-Lees. Les facteurs N sont calculés par la méthode enveloppe, en suivant des chemins d’intégration localement tangents à la vitesse de groupe. Une méthode originale du calcul, en approche spatiale, de la direction de cette vitesse est proposée. Les résultats de stabilité montrent un effet déstabilisant de la couche entropique due à l’émoussement du nez du véhicule. Cependant, l’instabilité majoritaire mise en évidence est de type CrossFlow. Dans certains cas, le premier mode oblique est également important. La présence du second mode droit est anecdotique. Une étude paramétrique permet de comparer les facteurs N par rapport au critère NASP (Rd2/Me) lorsque l’altitude puis l’incidence de vol varient. Dans le premier cas, les résultats concordent, dans le second, ils divergent. Ainsi, un nouveau critère basé sur la quantité d’écoulement transverse est développé. Ce dernier est en adéquation avec les résultats du calcul de stabilité pour tous les cas considérés.
Author: François Laburthe
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Category :
Languages : fr
Pages : 274
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Book Description
Le travail présent concerne l'étude de la transition laminaire-turbulent dans la couche limite tridimensionnelle. Il comporte trois parties. La première est consacrée à une étude bibliographique qui fait une revue rapide de résultats connus concernant les phénomènes prenant place dans la couche limite. Cette étude est menée grâce à la théorie de stabilité linéaire. Des phénomènes transitionnels concernant les écoulements bi- et tridimensionnels sont donnés. La méthode du eN, qui permet une estimation de l'abscisse de transition, est ensuite présentée en détail. La deuxième partie consiste en l'analyse de trois problèmes: la stratégie d'optimisation de l'amplification, la stratégie d'intégration et la courbure. On s'est particulièrement attaché à l'étude du dernier problème. En effet, la prise en compte de la forme du profil d'aile ainsi que la déformation du repère modifient sensiblement les résultats. Le développement de méthodes liées à ces problèmes a ensuite été intégré dans un code de calcul qui est décrit en détail. Dans la dernière partie, on met en œuvre les outils développés précédemment en les appliquant à sept configurations. Cinq d'entre elles s'appuient sur des expériences réalisées dans diverses souffleries avec des écoulements qui vont de l'incompressible au supersonique. Les applications permettent de discuter la validité de certaines hypothèses et montrent les limitations de la méthode du eN.
Author: Jean-Charles Bonaccorsi
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Languages : fr
Pages : 212
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Réduire la traînée d'un avion permet de diminuer les coûts du transport aérien, enjeux des plus stratégiques. Dans ce but, le maintien d'une couche limite laminaire étendue permet une forte réduction de la traînée de frottement. Les progrès réguliers dans ce domaine ont débouché sur l'optimisation des profils d'aile, et sur la sensibilisation de la couche limite par aspiration au travers de parois poreuses. Ces techniques ont été testées en vol sur la voilure d'un Falcon 900, avec Dassault Aviation, faisant apparaître des écarts entre prévisions et mesures de transition. Ces écarts ont été attribués à des défauts de géométrie (ondulations) de la voilure, et ont motivé un important travail d'analyse. Il a été décidé de développer une nouvelle génération de critères de tolérance de forme, basés non plus sur des corrélations empiriques globales, mais sur les analyses de stabilité de la couche limite. La théorie de la stabilité permet, en effet, de caractériser la croissance des instabilités, la mesure de cette croissance se faisant au moyen du facteur N. Une modélisation du saut de facteur N en fonction des paramètres caractérisant la déformation géométrique permet de prévoir, à partir de l'étude de la géométrie de base, quels seront les effets sur la transition. La démarche employée consiste en une série d'études expérimentales et numériques, de complexité croissante, permettant d'affiner progressivement les lois de variations physiques et leur modélisation. L'ensemble de ces travaux a permis l'élaboration d'un critère tenant compte de l'ensemble des paramètres étudiés et permettant une bonne estimation de la position de transition pour les différentes configurations. Enfin des déformations tridimensionnelles ont été examinées ; cette étude à mis en évidence, pour certaines configurations, la prépondérance des effets tridimensionnels.
Author: Mohamed Habiballah
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Languages : fr
Pages : 141
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Author: Santiago Nicolás López Carranza
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Languages : fr
Pages : 0
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L'objectif de cette thèse est de fournir une analyse de la transition vers la turbulence d'un fluide rhéofluidifiant (fluide de Carreau) dans une conduite cylindrique. Pour cela, un code pseudo-spectral de type Petrov-Galerkin a été développé. Une analyse linéaire de stabilité de l'écoulement laminaire est effectuée, montrant que cet écoulement est linéairement stable. Ensuite, des perturbations sous la forme des rouleaux longitudinaux contra-rotatifs sont utilisées comme condition initiale. Les termes non linéaires d'inertie et visqueux créent un écoulement secondaire avec des points d'inflexion, linéairement instable vis-à-vis de perturbations 3D. Une analyse linéaire de stabilité de ce nouvel écoulement de base bidimensionnelle est réalisée. La forme des vecteurs propres critiques est analysé. Enfin, une analyse non linéaire de stabilité de rouleaux vis-à-vis des perturbations tridimensionnelles de faible amplitude est effectuée, obtenant un retard pour la transition vers la turbulence des fluides rhéofluidifiants par rapport au cas Newtonien et une tendance à l'asymétrie du profil de vitesse axiale.
Author: Guillaume Bégou
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette thèse propose la reformulation et l'implantation d'une méthode simplifiée de prévision de la transition laminaire-turbulent naturelle, la méthode des paraboles. Elle s'appuie sur une base de donnée pour fournir une expression analytique des taux d'amplification de perturbations modales de la couche limite. Ces perturbations prennent naissance dans la couche limite à travers un mécanisme de réceptivité, puis connaissent une croissance linéaire suivie d'interactions non-linéaires qui conduisent à la transition vers la turbulence.La méthode du facteur-N permet la prévision de la position de transition en supposant qu'elle a lieu quand l'amplification linéaire totale d'un mode des perturbations a atteint une amplitude critique.L'amplification totale est obtenue en intégrant les taux d'amplifications des perturbations le long de la ligne de courant extérieure à la couche limite.Cette formulation intégrale n'est pas adaptée aux codes RANS et ces travaux proposent une reformulation de la méthode du facteur-N sous forme d'équation de transport, dont le terme source dépend du taux d'amplification des perturbations donné par la méthode des paraboles.Le modèle qui en résulte (N-sigma-P ou NSP) permet de déterminer si un point donné est en amont ou en aval du point de transition et ainsi de prévoir la position de transition, pour des configurations où la transition est déclenchée par des modes longitudinaux (ondes de Tollmien-Schlichting) ou transverses (crossflow).
Author: Bruno Pentori de Peretti
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Languages : fr
Pages : 174
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Book Description
DANS LE CADRE DE L'APPROXIMATION LINEAIRE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ON VALIDE L'ALGORITHME QUI RESOUD LE PROBLEME DE STOKES PAR LA METHODE DE TAU CHEBYSHEV PAR CONFRONTATION AUX RESULTATS DE L'EQUATION D'ORR-SOMMERFELD. ON DETERMINE UNE MATRICE DE TRANSFERT RELIANT LES COEFFICIENTS SPECTRAUX DE LA COMPOSANTE TRANSVERSALE DE LA VITESSE A DEUX INSTANTS DIFFERENTS. L'ANALYSE DE STABILITE DE L'ECOULEMENT CORRESPONDANT A LA RECHERCHE DES VALEURS PROPRES ET VECTEURS PROPRES DE LA MATRICE. SIMULATION BIDIMENSIONNELLE DES PROCESSUS DE TRANSITION LAMINAIRE TURBULENTE SUR CALCULATEUR VECTORIEL (CRAY 1)
Author:
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Category : Aeronautics
Languages : en
Pages : 484
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Book Description
Author: North Atlantic Treaty Organization. Advisory Group for Aeronautical Research and Development
Publisher:
ISBN:
Category : Aerodynamics
Languages : en
Pages : 32
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Author: Don Montague
Publisher: Taylor & Francis
ISBN: 9780419199106
Category : Architecture
Languages : en
Pages : 472
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This dual-language dictionary lists over 20,000 specialist terms in both French and English, covering architecture, building, engineering and property terms. It meets the needs of all building professionals working on projects overseas. It has been comprehensively researched and compiled to provide an invaluable reference source in an increasingly European marketplace.
