Étude de l’effet thermique sur les performances aérodynamiques des micro drones

Abstract

Résumé Cette étude porte sur la simulation numérique des écoulements turbulents en utilisant un modèl e de t ur bul ence i s s u de l ’ appr oche RANS. Le cas test est cons acr é à l ’ aér odynami que de f ai bl e nombr e de Mach et à bas nombr e de Reynolds. Ce t ype d’ écoul ement t r ouve s on appl i cat i on dans l es écoul ement s externes dans les petits avions de faible allongement appelés « Micro -drones » ou MAV ( Mi cr o Ai r Vehi cl es ) . Sachant que ce t ype d’ avi ons s ouf f r e beaucoup de l a limitation de la marge de fonctionnement à cause de leur faible rapport por t ance/ t r aî née ( f i nes s e) , l ’ obj ect i f de cet t e pr és ent e ét ude et d’ amél i or er l es per f or mances et l es car act ér i s t i ques aér odynami ques en i nt r odui s ant l ’ ef f et t her mi que par génér at i on d’ un gr adi ent de t empér at ur e ent r e l ’ ex t r ados et l ’ i nt r ados de profil. La simulation numérique a été faite d’ une mani èr e dét ai l l ée pour le cas bidimensionnel (2D) en utilisant le profil NACA0012. Dans ce cas test, tous les calculs ont ét é ef f ect ués à l ’ ai de de code ANSYS-FLUENT en utilisant le modèle de turbulence à une équation de Spalart -Allmaras. Abstract This study focuses on the numerical simulation of turbulent flows using a turbulence model based on t he RANS approach. The test case is devoted to the aerodynamics of low Mach number and low Reynolds number. This flow is encountered in the case of the external flows around the small airplanes, called Micro Air Vehicles (MAV). Knowing that this type of aircraft suffers from many difficulties related to the margin operating limitation due to their low lift / drag (fineness), the aim of this study is to improve the performance and aerodynamic characteristics by introducing the thermal effect; a temperature gradient between the extrados and intrados of the wing. The numerical simulation was carried in detail for two dimensional case using the NACA0012 airfoil. All computations were made by ANSYS-FLUENT code using the one equation turbulence model for Spalart-Allmaras.