presentation de dga essais propulseurs

DGA – Essais propulseurs
Recueil de stage 2016/ 2017
PRESENTATION DE DGA ESSAIS
PROPULSEURS
Fondé en 1946 sur le site du fort de Villeras, DGA Essais propulseurs,
(anciennement connu sous le nom de Centre d’Essais des Propulseurs),
est depuis l’origine une institution gouvernementale sous l’autorité du
ministère de la défense. Entité dédiée à tous types d’essais de
propulseurs aéronautiques, DGA-EP est doté d’une large gamme de
moyens d’essais. A l’échelle de l’Europe, il est actuellement le plus grand
centre de ce type, possédant aujourd’hui la quasi-totalité des caissons
d’altitude.
DGA Essais propulseurs possède une riche histoire dans le
domaine des grands programmes aéronautiques français. A
titre d’exemple, il a ainsi été un outil indispensable au
développement des moteurs ATAR (Mirage III, Mirage F1,
Super Étendard), M-53 (Mirage 2000), M-88 (Rafale), et plus
récemment TP400 (futur A400M) pour ne citer que les moteurs
militaires.
DGA Essais propulseurs réalise des prestations dans les
domaines suivants :
▪ Essais de performances et de certifications de turbines à
gaz aéronautiques et de moteurs à combustion interne,
civils et militaires, en conditions d’altitude simulée
▪ Essais en conditions givrantes
▪ Essais de composants : compresseurs, chambres de
combustion, circuits carburant, équipements sous
atmosphère explosive
▪ Analyse et expertise de moteurs, dans le cadre des
investigations faisant suite à un incident ou accident.
L’expérience accumulée depuis plus de 60 ans dans l’ensemble de ces activités font de DGA
Essais propulseur un centre d’expertise incontournable au niveau européen, du point de vue
de la propulsion aéronautique.
DGA – Essais propulseurs
Recueil de stage 2016/ 2017
EVALUATION DU CODE DE CALCULS
OPENFOAM SUR UNE MAQUETTE
D’HELICOPTERE
THEME : aérodynamique, mécanique des fluides, simulation numérique
NIVEAU : BAC + 5
DUREE : 6 mois
POINT DE CONTACT: Martin Henneton, 01.69.85.03.19, [email protected]
PRESENTATION DU SUJET
Les écoulements rencontrés dans les installations de DGA Essais propulseurs sont complexes et font
appel à des thématiques variées de la mécanique des fluides: écoulements compressibles,
supersoniques, calculs de jets, trajectoires de gouttes, diphasique, ... Afin de s'assurer de la
représentativité des essais, ces écoulements doivent être étudiés au travers d’études
aérothermodynamiques réalisées par la cellule aérothermodynamique de la Division Ingénierie
d'Essais et Expertise, cellule dans laquelle sera rattaché le stagiaire.
L’objectif de ce stage consiste à étudier la représentativité d’un essai de maquette d’hélicoptère dans
un banc d’essais par comparaison à des calculs en champ libre.
Pour cela, la démarche est la suivante :
- Une première étape consiste, en champ libre, à réaliser une validation de l’écoulement obtenu
numériquement par comparaison à des données expérimentales de la NASA. Des études de
sensibilité aux maillages, aux modèles de turbulence ou aux paramètres numériques pourront être
entreprises afin de déterminer les paramètres les plus robustes.
- Dans une seconde étape, la modélisation de l’écoulement engendré par le rotor sera faite et son
interaction avec le fuselage validée (utilisation de la méthode MRF ou d’un modèle simplifié de type
actuator disk). Ces deux étapes permettront d’analyser finement l’écoulement hors de l’installation
d’essai. Pour ces deux étapes, le code de calculs utilisé sera le code OpenFOAM et les résultats
seront comparés à des calculs RANS Fluent effectués à DGA EP.
- La suite de ce stage se focalisera sur l’étude d’une portion de cette maquette dans un banc
d’essais. Une fois intégrée au sein de l’installation, des simulations aérothermodynamiques
permettront d’évaluer l’homogénéité en
pression et température en entrée d’air. Des
comparaisons aux calculs réalisés en champ
libre permettront finalement d’apprécier les
effets liés à l’installation.
Ce stage a pour but de réaliser une étude CFD
complète, allant de la mise en données au
post-traitement et permettra au stagiaire
d’acquérir des compétences dans la maîtrise
d’outils performants (SpaceClaim, Ansys
meshing, OpenFOAM, Fluent, …)
Ce stage nécessite des connaissances en
aérodynamique
(turbulence,
transition
laminaire/turbulence, …), mécanique des fluides Figure : Coefficient de pression autour
d’un fuselage d’hélicoptère
et en CFD (connaissance d’OpenFOAM ou Fluent
souhaitée). La maîtrise d’UNIX et/ou de LINUX est un plus. Des connaissances avérées en
programmation (Python, Fortran) sont nécessaires afin d’utiliser des outils de post-traitement.