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Aérodynamique externe

Expériences instrumentées pour étudier les forces et les instabilités autour d'objets 3D en turbulence
Aérodynamique externe
sillage de Bénard von Karman

Présentation

La thématique “aérodynamique externe” est au cœur des activités du Laboratoire depuis plusieurs années. Elle consiste à étudier les écoulements qui ont lieu autour de corps en mouvement dans un fluide. Les applications vont du transport aux énergies renouvelables et à l'étude du vivant. Au laboratoire, plusieurs souffleries et veines hydrauliques sont dédiées à ce thème à de grands nombres de Reynolds. Les instabilités qui se développent autour de corps 2D et 3D sont caractérisées à partir de mesures de force, de pression et de vitesse. Le laboratoire a mis en évidence des phénomènes de multi-stabilité autour de nombreux corps profilés ou non.

Des expériences modèles sont mises en place dans les souffleries et veines hydrodynamiques. Des maquettes sont instrumentées et les pressions, forces et vitesse de l'écoulement sont mesurées de façon synchronisée.

Recirculation bubble of NACA0012 by PIV
Recirculation bubble of NACA0012 by PIV
Wake of Peugeot 3008 in ENSTA cavitation tunnel
Wake of Peugeot 3008 in ENSTA cavitation tunnel

Caractérisation et contrôle de sillages de corps à géométries complexes

Le contrôle des instabilités de sillages de corps à géométries complexes, tels que les véhicules terrestres ou les bâtiments de surface de types frégates, représente un enjeu applicatif stratégique. Lorsque le nombre de Reynolds est suffisamment élevé, l’état de sillage symétrique de corps présentant une symétrie miroir devient instable au profit d’états asymétriques, conjugués par rapport à la symétrie du corps. Ces états de sillage asymétriques accroissent significativement la traînée aérodynamique. La dynamique du sillage devient également intermittente bistable, caractérisée par des renversements soudains et brutaux entre les états de sillages asymétriques, résultant dans des inversions soudaines et brutales de la force latérale qui s’applique sur le corps. Dans la plupart des applications visées, la stabilisation de l’état symétrique de sillage est donc souhaitable et fait l'objet de recherches en direction de stratégies de contrôle robustes et effectives.

Contrôle de l'écoulement autour d'un corps d'Ahmed
Contrôle de l'écoulement autour d'un corps d'Ahmed

Collaborateurs

LMI:

Luc Pastur
Romain Monchaux
Clément Savaro

Extérieurs:

Vladimir Parezanovic (Université Khalifa d’Abu Dhabi.)
Olivier Cadot (Université de Liverpool)
Université de Jean

Nous proposons tous les ans des stages, des thèses ou des post-doctorats sur ces thématiques. Rejoignez nous !