Calcul des performances aérodynamiques de la configuration aile-fuselage Ara M100 par maillage hybride

• RÉSUMÉ
  
• ABSTRACT
  
• REMERCIEMENTS
  
• NOMENCLATURE
  
• ABRÉVIATIONS
  
• LISTE DES FIGURES
  
• LISTE DES TABLEAUX
  
• TABLE DES MATIÈRES
  
• CHAPITRE I : PAPPEL DE LA DYNAMIQUE DES FLUIDES
  
• CHAPITRE II : SIMULATION NUMERIQUE & MAILLAGE HYBRIDE
  
• CHAPITRE III : GENERATION DE MAILLAGE HYBRIDE & SOLUTION SUR ARA M100
  
• CHAPITRE IV : RESULTATS ET VALIDATION
  
• INTRODUCTION
  
• CHAPITRE
  
• I RAPPEL DE LA
  
• DYNAMIQUE DES
  
• FLUIDES
  
  • I.1.Introduction
    
  • I.2.Les équations fondamentales de la dynamique des fluides
    
    • I.2.1. Principe de conservation de la masse
      
    • I.2.2. Principe de conservation de la quantité de mouvement
      
    • I.2.3. Les équations de Navier-Stokes
      
      • I.3.1.1. Ecoulements incompressibles et compressibles
        
    • I.3.2. Ecoulement laminaire et écoulements turbulent
      
    • I.3.3. Ecoulement stationnaire et instationnaire
      
    • I.3.4. Ecoulement irrotationnel
      
  • I.4. Couche Limite
    
    • I.4.1. Epaisseur de la Couche Limite
      
      • I.4.1.1. Epaisseur de déplacement ä*
        
      • I.4.1.2. Epaisseur de quantité de mouvement è
        
      • I.4.1.3. Facteur de forme H
        
    • I.4.2. Décollement de la Couche Limite
      
    • I.4.3. Couche limite turbulente
      
  • I.5. Turbulence
    
    • I.5.1. Modélisation de la turbulence
      
    • I.5.2. Nombre de Reynolds
      
    • I.5.3. Nombre de Mach" M "
      
    • I.5.4. Les modèles de turbulence
      
      • I.5.4.1. Le modèle Spalart-Allmaras
        
      • I.5.4.2. Le modèle k-å
        
      • I.5.4.3. Le modèle k-ù standard et le modèle k- ù -SST
        
      • I.5.4.4. Modèle à contrainte de Reynolds RSM (Reynolds Stress Model)
        
      • I.5.4.5. Large Eddy Simulation (LES)
        
      • I.5.4.6. Simulation directe (DNS) ou Direct Numerical Simulation
        
    • I.5.5. Calcul en proche paroi
      
      • I.5.5.1. Modélisation de l'écoulement en proche paroi
        
  • I.6. Les conditions aux limites
    
    • I.6.1. Condition de pression à l'entrée
      
    • I.6.2. Condition de vitesse à l'entrée
      
    • I.6.3. Condition de débit massique à l'entrée
      
    • I.6.4. Condition de pression à la sortie
      
    • I.6.5. Condition de parois
      
  • I.7. Conclusion
    
• CHAPITRE
  
• II
  
• SIMULATION NUMERIQUE
  
• &
  
• MAILLAGE HYBRIDE
  
  • II.1.Introduction
    
  • II.2.Processus de simulation numérique
    
    • II.2.1. Modélisation Géométrique
      
    • II.2.2. Maillage
      
      • II.2.2.1. Génération de maillage
        
      • II.2.2.2. Composants du maillage
        
      • II.2.2.3. Choix du type de maillage
        
      • II.2.2.4. Techniques générales de génération du maillage
        
      • II.2.2.5. Qualité d'un maillage
        
      • II.2.2.6. Génération de maillage couche limite
        
      • 
        
      • Figure (II.7) : Maillage couche limite.
        
      • II.2.2.7. Indépendance de la solution du maillage
        
    • Figure (II.8) : Indépendance de la solution du maillage.
      
    • II.2.3. Resolution
      
    • II.2.4. Analyse et Visualisation
      
  • II.3. Les Logiciels de Simulation Numérique
    
    • II.3.1. ICEM CFD
      
    • 
      
    • II.3.2. Le Solveur Fluent
      
  • II.4. Maillage hybride
    
    • II.4.1. Position du problème
      
    • II.4.2. Historique des maillages hybrides
      
    • II.4.3. Processus de génération de maillage hybride (tétra/prisme)
      
      • II.4.3.1. Lois de croissance (Growth Law)
        
  • II.5. Conclusions
    
  • 
    
  • CHAPITRE
    
  • III GENERATION DE
    
  • MAILLAGE HYBRIDE &
    
  • SOLUTION SUR
    
  • ARA M100
    
  • III.1. Introduction
    
  • III.2. Définition de la géométrie ARA M100 Aile-Fuselage
    
    • III.2.1. Plan de symétrie
      
    • III.2.2. Aile
      
    • III.2.3. Extrémité d'aile (Tip)
      
    • III.2.4. Dimensions de la géométrie ARA M100
      
  • 
    
  • III.3. Génération du maillage (ICEM CFD 13)
    
    • III.3.1. Génération de maillage tétraédrique
      
      • III.3.1.1. Importation de la géométrie et nettoyage de la CAO
        
      • III.3.1.2. Création des familles
        
      • III.3.1.4. Paramètres de maillage
        
      • III.3.1.5. Choix et génération de type de maillage
        
      • III.3.1.6. Vérification de maillage
        
    • III.3.2. Génération des couches de prisme sur ARA M100
      
      • III.3.2.1. Paramètres général des prismes
        
      • III.3.2.2. Paramètres de prismes sur chaque partie de la géométrie
        
      • III.3.2.3. Lancement de maillage prismatique
        
    • III.3.3. Exportation vers Fluent 13
      
  • III.4. Solution par Fluent
    
    • III.4.1. Principales étapes de simulation sous Fluent
      
      • 
        
      • III.4.1.1. Importation du fichier (*.msh)
        
      • III.4.1.2. Vérification du maillage importé
        
      • 
        
      • III.4.1.3. Lissage du maillage (Smooth and Swap the Grid)
        
      • III.4.1.4. Vérification de l'échelle
        
      • III.4.1.5. Choix du modèle de turbulence
        
      • III.4.1.6. Définition des caractéristiques du fluide
        
      • III.4.1.8. Conditions aux limites
        
      • III.4.1.9. Choix des critères de convergence
        
      • III.4.1.10. Initialisation des calculs
        
      • III.4.1.11. Animation
        
      • III.4.1.12. Sauvegarde du fichier *.cas
        
      • III.4.1.13. Lancement de la simulation
        
  • III.5. Conclusion
    
• CHAPITRE
  
• IV
  
• RESULTAS ET
  
• VALIDATIONS
  
  • IV.1.Introduction
    
  • IV.2.Les Conditions aux limites
    
  • IV.3.Première simulation
    
    • IV.3.1. Calcule non visqueux
      
      • IV.3.1.1. Configuration d'écoulement
        
      • IV.3.1.2. L'histoire de convergence des résidus
        
      • IV.3.1.3. L'histoire de convergence des coefficients Cd, Cl et Cm
        
    • IV.1.3. Les contours de pression et vitesse autour d'ARA M100
      
      • IV.1.3.1. Contours de pression statique sur ARA M100
        
      • IV.1.3.2. Contours de Mach sur ARA M100
        
  • IV.4. Deuxième simulation
    
    • IV.4.1. Calcule visqueux pour le model de turbulence K epsilon
      
      • IV.4.1.1. L'histoire de convergence des résidus
        
      • IV.4.1.2. L'histoire de convergence des coefficients Cd, Cl et Cm
        
      • IV.4.1.3. Vérification de maillage
        
    • X/C
      
      • IV.4.1.4. Contours de pression statique sur ARA M100
        
      • IV.4.1.5. Contours de pression statique sur le profil d'aile
        
      • IV.4.1.7. Contours de Mach sur le profil d'aile
        
      • IV.4.1.8. Vecteurs vitesse sur l'avion au plan de symétrie
        
      • IV.4.1.9. Vecteurs vitesse sur le profil d'aile
        
  • IV.5. Contours de coefficient de pression
    
    • X/C
      
    • X/C
      
  • IV.6. Troisième simulation
    
    • IV.6.1.6. Coefficient de pression pour chaque á
      
    • X/C
      
    • X/C
      
    • X/C
      
    • X/C
      
  • IV.7. Forces de chaque angle d'incidence
    
  • IV.8.Calcule des coefficients pour chaque á
    
    • IV.8.1. Courbe du coefficient de portance Cl
      
    • IV.8.2. Courbe du coefficient de trainée Cd
      
    • IV.8.3. La polaire
      
  • IV.9. Conclusion
    
• CONCLUSION GENERALE
  
• CONCLUSION
  
• REFERENCES
  
• ANNEXES
  
• ANNEXE A
  
• ANNEXE B
  
• ANNEXE A
  
• ANNEXE B