Etude expérimentale et numérique du phénomène de tremblement sur profil d'aile et de son contrôle en écoulement transsonique avec onde de choc

Other literature type French OPEN
Reberga, Olivier (2000)
  • Subject: Phénomène de tremblement | Ecoulement transsonique | Onde de choc | Décollement | Instabilités | Contrôle actif | 532 | Buffeting phenomenon | Transonic flow | Shock wave | Separation | Instability | Active control

Les instabilités de l'écoulement qur la voilure d'un aéronef peuvent conduire dans certaines conditions de vol au phénomène de tremblement fréquemment désigné par le terme anglo-saxon "buffeting". Le tremblement résulte d'un déollement instationnaire prenant naissance sur la voilure et produisant des vibrations de la structure. Ce phénomène n'est pas critique pour l'aéronef mais il limite le domaine de vol des avions. Une diminution de l'intensité du tremblement permet d'augmenter le domaine de vol. L'objectif de cette thèse était d'étudier un procédé caractérisé par une nouvelle partie mobile, le "déflecteur de bord de fuite intrados". Cette étude a débuté par une étude bibliographique sur le phénomène de tremblement bidimensionnel en écoulement transsonique. Un expose des méthodes prédictives a été effectué. L'inventaire des actionneurs permettant la réduction du tremblement a été dressé. Elle s'est poursuivie par plusieurs séries d'essais effectuées à la soufflerie T2 de l'ONERA/DMAE sur le profil OAT15A-CA muni du déflecteur de bord de fuite intrados. Elles ont permis une meilleure compréhension du phénomène de tremblement et démontré l'efficacité du contrôle pour différentes configurations d'écoulement. L'étude s'est achevée par des calculs numériques sur le profil OAT15A-CA avec le code VIS15 développé à l'ONERA/DSNA. Les résultats numériques ont permis une meilleure compréhension du phénomène de tremblement bidimensionnel. In transonic flow conditions, the shock wave / turbulent boundary layer interaction and flow separation, which induce flow instabilities, "buffet", and then structure vibrations, "buffeting", can have an important influence on the aerodynamic behavior of the aircraft flight envelope. Objectives of this thesis are to decrease or to cancel the aerodynamic instabilities due to this type of flow by an active control system. A new moving part of the wing is used to decrease these instabilities : the trailing edge deflector. Present knowledge about buffeting onset and actuator used to decrease or to cancel the aerodynamic instabilities are explored through a detailed bibliography. Aerodynamic studies on stiff 2D airfoll (OAT15A) in T2 wind tunnel, conducted by ONERA/DMAE were performed to understand better buffeting phenomenon and to analyse the effect of the trailing edge deflector on the instabilities. The "buffet" is greatly reduced by the dynamic movement of the actuator driven by a closed loop active control. At last, calculations have been performed on the OAT15A airfoil using VIS15 numerical code, developed in ONERA/DSNA. Numerical results and comparisons with experimental results are presented and have permeated a buffeting phenomenon better understanding.
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