Détermination de la position des tourbillons d’apex d’ailes delta par exploration du champ de pression pariétal

Abstract

L’écoulement autour d’une aile delta se distingue par l’apparition, à partir d’incidences relativement faibles, d’un enroulement de la nappe tourbillonnaire aux bords d’attaques qui génère deux tourbillons d’apex entraînés par l’écoulement longitudinal. Le travail effectué dans le cadre de ce mémoire a pour premier objectif de déterminer les positions des tourbillons qui se forment sur l'extrados d'une aile delta. Cette détermination est effectuée par le biais des simulations numériques et par des nombreuses campagnes d’essais en soufflerie mettant en oeuvre de multiples techniques expérimentales et d'analyse. Par ces différents moyens, l'étude a porté dans un premier temps sur les performances aérodynamiques des ailes delta ainsi que leurs comportements sur une plage d'incidence de 5° à 40°. Dans un second temps, l’étude du champ de pression pariétal de l’extrados des ailes delta a été effectuée afin de pouvoir déterminer les positions des tourbillons d’apex et les effets des paramètres géométriques et cinématiques sur ces tourbillons. Pour compléter les résultats des expériences, le code CFD ‘FluentTM’ a été utilisé pour simuler l'écoulement autour de ces ailes. Différents modèles de turbulence ont été utilisés pour améliorer les résultats des simulations. Par ailleurs, les effets de la géométrie de l’aile et de la vitesse de l’écoulement ont été étudiés par les différentes simulations.