Simulation de la vectorisation fluidique de la poussée

Abstract

Résumé : L'application de l'injection fluidique dans le divergent d'une tuyère supersonique pour dévier le vecteur poussée est une alternative attrayante aux systèmes classiques de vectorisation de la poussée, puisqu'elle peut se substituer aux dispositifs mécaniques complexes. Au cours de ces dernières années, cette nouvelle technologie de vectorisation a fait l'objet de nombreuses recherches expérimentales et numériques, et a trouvé d'indénombrables applications dues å ses nombreux avantages. Un tel concept de vectorisation est actuellement en cours d'application sur de récents avions de combat équipés de tuyères planes. La vectorisation fluidique peut trouver également son application dans les systèmes de contrôle d'altitude de satellites ; ce principe peut réduire le nombre de tuyères habituellement utilisées Le but de ce travail est d'étudier numériquement la vectorisation de la poussée par injection secondaire en utilisant le logiciel de simulation ANSYS-FLUENT, et aussi analyser les différents phénomènes mis en jeu. Les résultats des performances de la vectorisation (angle de déviation, efficacité, efforts latéraux...etc.) obtenus sont illustrés et comparés aux résultats des études qui ont été faite par la NASA (Administration Nationale de l'Espace et de l'Aéronautique) et par le département de génie mécanique de l'Université Des Frères Mentouri. Cette comparaison s'est montré satisfaisante vue la concordance des résultats.

Abstract: Fluid-injection application in the divergent of a supersonic nozzle is an attractive way to produce vectored thrust since it can remove the need for complex mechanical devices. During recent years, this new vectoring technology was the subject of many experimental and numerical researches, and found the uncountable applications due to its many advantages. Such concept of thrust vectoring is currently applied for some recent jet-fighters with planar nozzles. However, fluidic thrust-vectoring may be interesting for satellite attitude control system: thrust-vectoring may reduce the number of nozzles usually used. The purpose of this work is to numerically investigate the thrust vectoring by secondary injection using the ANSYS-FLUENT simulation software, and also analyze the different phenomena involved. The obtained vectorization -performances results (deviation angle, efficiency, lateral forces... etc.) are illustrated and compared to those of the studies that have been made by the National Aeronautics and Space Administration (NASA) and by the Mechanical Engineering Department of the University Of Brothers Mentouri. This comparison was satisfactory sight the concordance of the results