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

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

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

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

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

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

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 : éléments triangulaires éléments triangulaires nœuds nœuds

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

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

Zone à observer

Incidence de 10°

Incidence de 11°

Incidence de 12°

Incidence de 13°

En resserrant les lignes de courant

Incidence de 13° Encore…

Incidence de 13°

Les basses et hautes pressions se rapprochent

Incidence de 13°

Incidence de 14°

Incidence de 15°

En resserrant les lignes de courant

Incidence de 15°

Incidence de 18°

La dépression se rapproche du bord d’attaque

Incidence de 18°

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

Densité de maillage

Critique de la M.E.F ?

Essai en soufflerie Essai réalisé en TP Essai réalisé en TP Cet essai nous a permis: 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 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 Cx Comparaison des Cz Comparaison des Cz Comparaison des Paramètres Comparaison des Paramètres

Comparaison du Cx Graphique:

Comparaison du Cx Numérique: MesureThéorie%Erreur 0,1020,078323,2 0,1120,085323,8 0,1310,094627,8 0,1610,09839,2 0,1670,08847,4 0,2000,12836,1

Comparaison du Cz Graphique:

Comparaison du Cz Numérique: MesureThéorie%Erreur 0,9950,928,2 1,0401,14569,2 1,0101,213716,8 0,9431,2222,7 0,8221,19231,0 0,7281,1235,0

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

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

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