Master2 - DFE - 01 - enjeux de l`aérodynamique et efforts aéro

Reynald Bur
[e-mail]
Cours 1 : Les objectifs de l’aérodynamique, domaines d’application
Efforts aérodynamiques, quelques définitions élémentaires
Rappels de thermodynamique
Master 2 – Dynamique des fluides
et énergétique

L'aérodynamique : pour quoi faire ?
1. déterminer les composantes de la force et du moment
auxquels le véhicule est soumis du fait de l'écoulement
forces mouvement du centre de gravité ou trajectoire
charge utile, motorisation, rayon d'action
moments mouvements autour du centre de gravité
stabilité, manœuvrabilité, tenue de route
Objet étude de l'écoulement autour des véhicules

2. déterminer les actions locales du fluide sur le véhicule
L'aérodynamique : pour quoi faire ?
dimensionnement des systèmes de
refroidissement tuyères de lanceur
systèmes de chauffage et de ventilation
pression tenue locale de la structure
dimensionnement des protections
thermiques véhicules hypersoniques
flux de chaleur résistance à l'échauffement de la structure

3. évaluer et minimiser nuisances et impact sur l'environnement
L'aérodynamique : pour quoi faire ?
vibrations confort passagers et charge utile (satellite)
bruit passagers et riverains (importance politique)
émission de polluants minimisation et dispersion
génération de tourbillons gène au trafic aéro-portuaire
bruit émis, éclaboussures...

4. Les aspects instationnaires de l’aérodynamique
L'aérodynamique : pour quoi faire ?
vibrations confort passagers et charge utile (satellite)
les écoulements peuvent être le siège de fluctuations ou instabilités
dues au décollement et aux ondes de choc
fortes fluctuations tremblement, pompage des prises d’air
couplage aéroélastique avec la structure flottement
c’est l’apparition d’instabilités (ou instationnarités) qui le plus
souvent limite les performances d’un système
(portance maximale, taux de compression)
phénomènes de transitoire allumage d’un moteur fusée
génération d’ondes de choc
instationnarités forcées rotor d’hélicoptère, turbomachine…