Projet CFD Naca 23012 Binme n 3 ABIVEN

Projet CFD : Naca 23012 Binôme n° 3: ABIVEN David BREMILTS Benoît Projet CFD 2004

Travail réalisé • Objectifs de notre binôme • Prise en main des logiciels • Modélisation du profil sous Gambit • Calculs et Analyse sous Fluent • Essai en soufflerie • Comparaison & Validation

Objectif de notre binôme Poursuivre l’étude déjà menée par la première partie du groupe: • Faire les calculs sur le NACA 23012 pour des angles de 10, 11, 12, 13, 14, 15° (Evolution du décrochage à 20 m/s) et à 18° pour déterminer les Cx et Cz • Faire des relevés en soufflerie pour comparer nos résultats

Prise en main des logiciels • Gambit pour la modélisation • Fluent pour les calculs et l’exploitation • Prise en main rapide grâce à la transmission de l’expérience des groupes précédents • Aide des tutoriaux et des professeurs.

Modélisation du profil • Récupération du fichier Mesh du binôme précédent • Récupération des paramètres de maillage • Modification de l’orientation • Création du maillage

Détails sur le maillage 20 m/s Le NACA 23012 et son environnement

Détails sur le maillage

Détails sur le maillage Bord d’attaque de profil

Détails sur le maillage Bord de fuite du profil

Détails sur le maillage Diminution de la taille des éléments avec l’éloignement du profil

Détails sur le maillage Environ : • 18 000 éléments triangulaires • 9 000 nœuds

Calculs sous Fluent • Après modélisation sous Gambit • Nos Paramètres: - 2 D - Vitesse: 20 m/s - Rugosité: Nulle - Pression Atmosphérique: 101300 Pa - Température: 288 K (Température et Pression lors de l’utilisation)

Temps de Calcul • Longtemps au département de Méca. Flu (de l’ordre de quelques heures) • Rapide sur un ordinateur personnel (temps inférieur à la demie heure) • De 200 à 1000 itérations

Analyse sous Fluent Sortie de cartes pour chaque angle: - Lignes de courants (Stream Fonction) - Pression Statique (Static Pressure) - Vecteurs Vitesse Calculs des Cx et Cz

Analyse sous Fluent Pour différentes incidences - Avant décrochage: 10°, 11°, 12°, 13°, 14° - Décrochage: 15° - Après décrochage: 18°

Incidence de 10°

Incidence de 10° Zone à observer

Incidence de 10°

Incidence de 11°

Incidence de 12°

Incidence de 13°

Incidence de 13° En resserrant les lignes de courant

Incidence de 13° Encore…

Incidence de 13°

Incidence de 13° Les basses et hautes pressions se rapprochent

Incidence de 13°

Incidence de 14°

Incidence de 15°

Incidence de 15° En resserrant les lignes de courant

Incidence de 15°

Incidence de 18°

Incidence de 18° La dépression se rapproche du bord d’attaque

Incidence de 18°

Observations générales • Evolution des lignes de courant • Point de vitesse nulle • Remarque sur la densité des flèches

Evolution des lignes de courant De 10° à 18°

10°

11°

12°

13°

14°

15°

18°

Point de vitesse nulle

Remarque sur la densité des flèches

Remarque sur la densité des flèches Densité de maillage

Critique de la M. E. F • ?

Essai en soufflerie • Essai réalisé en TP • Cet essai nous a permis: - de trouver le point de décrochage: ~ 15° - de mesurer Cx et Cz pour chaque incidence - de valider ou non le modèle EF

Résultat des mesures (Cx) Le Cx dépend de la section au maître couple

Résultat des mesures (Cz) Décrochage Le Cz augmente avec l’incidence jusqu’au décrochage

Comparaison des Cx pour les 3 essais

Comparaison des Cz pour les 3 essais

Critique de l’essai en soufflerie • Différences dues aux conditions de l’essai - instabilité des pression relevées - personnes passant devant la soufflerie - différents manipulateurs

Comparaison entre MEF et Essai en soufflerie • Comparaison des Cx • Comparaison des Cz • Comparaison des Paramètres

Comparaison du Cx Graphique:

Comparaison du Cx Numérique: Mesure Théorie %Erreur 0, 102 0, 0783 23, 2 0, 112 0, 0853 23, 8 0, 131 0, 0946 27, 8 0, 161 0, 098 39, 2 0, 167 0, 088 47, 4 0, 200 0, 128 36, 1

Comparaison du Cz Graphique:

Comparaison du Cz Numérique: Mesure Théorie %Erreur 0, 995 0, 92 8, 2 1, 040 1, 1456 9, 2 1, 010 1, 2137 16, 8 0, 943 1, 22 22, 7 0, 822 1, 192 31, 0 0, 728 1, 12 35, 0

Comparaison des paramètres • MEF en lui même n’est pas stable (résidu) • Valeurs relevées faite dans de mauvaises conditions • Rugosité non prise en compte dans la MEF

Validation • Validation du maillage • Comparaison entre valeurs théoriques (Méthode des Eléments Finis) et pratiques (Essai en soufflerie): erreur jusqu’à 47%

Conclusion • Logiciels de merde • Ne pas trop se fier à la MEF • Attention quand il pleut • Rugosité