GDR 2502 «Contrôle Des Décollements»

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1 GDR 2502 «Contrôle Des Décollements» Réunion du Conseil scientifique CNRS Paris le 24 janvier 2005 Azeddine KOURTA IMFT, Allée du Professeur Camille Soula Toulouse Tel : Fax : kourta@imft.fr

2 PROGRAMME DE LA REUNION 14H00 14H15 Accueil 14H15 15H00 Présentation des travaux réalisés au sein du GDR A. Kourta 15H00 15H45 Discussion et définition des tâches scientifiques et administratives de la dernière année 15H45 16H30 Préparation du renouvellement du GDR : thématiques souhaitées, partenaires,.. 16H30 17H00 Définition des tâches à réaliser

3 GDR 2502 «Contrôle Des Décollements» IMFT, Allée du Professeur Camille Soula Toulouse Tel : Fax : kourta@imft.fr

4 Historique 2001:Préparation du projet Réunions de travail 23/03/01 et 20/06/01au Siège du CNRS Journée scientifique sur les actionneurs 23/10/01 à l ONERA Châtillon Examen du projet du GDR par CN section : Démarrage du GDR 2502«CDD» Mise au point d un Conseil Scientifique Mise en place de projets Journée scientifique 11/02/02 sur traitement actionneur par le numérique 2003 : Démarrage des projets

5 Composition du Groupement de Recherche CNRS ONERA GDR2502 Contrôle Des Décollements Partenaires industriels Dassault Renault PCA SNECMA

6 Objectifs du GDR Développement de compétences multidisciplinaires en optimisation et contrôle actif des écoulements matériaux intelligents et technologie des actionneurs Production d avancées scientifiques et techniques sur le contrôle : des décollements (entrées d air, décollement du bord d attaque et décrochage, tremblement, décollement lunette arrière) du bruit (bruit de jets ou interne) des tourbillons d extrémités en vue de leur dissipation rapide

7 Stratégie Structuration en trois projets: Profil d aile Corps d Ahmed Diffuseur Développements envisagés : Numérique/théorique (simulations numériques, modélisations variées, théorie du contrôle optimal,...) Expérimental (moyens d exploitation et d acquisition, actionneurs et capteurs) Interdisciplinaire (mécanique des fluides, actionneurs et capteurs)

8 Projet : Profil Animateur: D. Caruana (ONERA) Adjoint: J. Tensi (LEA Poitiers) Correspondant: J.C. Courty(Dassault) Expérimental LEA-Poitiers IMFT ONERA LM Lille Simulation numérique IMFT DASSAULT SINUMEF-ENSAM ONERA EC Nantes Théorique IMFT ONERA LEMTA

9 Projet : Corps de Ahmed Animateur: H.C. Boisson (IMFT), Adjoint: A. Spohn (LEA Poitiers) Correspondants: P. Gilliéron (Renault) J.L. Aider (PSA) Expérimental LEA-Poitiers IMFT ESPCI RENAULT PCA Théorique LEMTA LADHYX Simulation numérique EC Nantes RENAULT IMFT L.M. Bordeaux

10 Projet : Diffuseur Animateur: Correspondant: A. Touyeras (SNECMA) Expérimental LMFA-ECL ONERA Théorique IMFT LEMTA ONERA Simulation numérique IMFT ENSAM ONERA EC Nantes

11 Opération Transversale : Actionneurs, Capteurs Animateurs: D. Hauden(LPMO) et M. Stanislas (LML) Correspondant: J.C. Courty (Dassault) LML Lille LEEI-ENSEEIHT LPMO IENM-Lille LEA LAAS ONERA

12 Soutien au GDR Les partenaires industriels Le CNRS Soutien des industriels Projets avec les partenaires de la recherche Financement de bourses Aides au financement d installation Soutien de base (CNRS) Aide aux réalisations des travaux Organisation de journée scientifique Fonctionnement du GDR Convention (CNRS/ONERA/Industriels) en cours

13 Travaux du GDR 2002 Mise en place du groupement Organisation des groupes de travail Collaborations entre équipes Début des travaux 2003 : Fabrication de la maquette Projet «Profil» Choix de la configuration Projet «Corps de Ahmed» Qualification des montages et démarrage des exploitations Évaluations des actionneurs (établissement d un cahier de charge) Réunions par projet et Journées Thématiques

14 Travaux du GDR 2004 Projet «Profil»: 2 maquettes ONERA D: au LEA et IMFT (complémentarité des travaux expérimentaux) Début des essais: LEA: sans contrôle et avec contrôle (micro- jet, fente): pesées, visualisation pariétales, IMFT: pesées, PIV et pressions instationnaires (prévues) Simulation: Dassault/IMFT: calcul 3D et contrôle avec VG fluide, EC Nantes: Optimisation du contrôle avec jet synthétique. ONERA/DAAP: Simulation de contrôle (LES) LIMSI: simulation sur géométrie simplifiée (LES)

15 Maquette ONERA D LEA /IMFT

16 Micro- jets (LEA Poitiers) Transition naturelle Reynolds Re = 0, Incidence α = ,8 0,6 C Cz 0,4 Ecoulement naturel Microjets V = 205 m/s Cmu = 0.20 % 0,2 Microjets V = 313 m/s Cmu = 0.57 % Microjets V = 313 m/s Cmu = 0.69 % 0-0, Incidence ( ) Gain en portance de 20 à 30 % après l incidence de décrochage pour un contrôle appliqué sur 40 % de l envergure

17 Micro- cylindres (LEA Poitiers) Microcylindres sur 40% de l'envergure Coefficients de portance

18 Jet synthétique sur ONERA D (Dassault/ IMFT)

19 VGJ sur ONERA D (Dassault/IMFT) Contrôle de décollement: Vr=2 espacement entre injecteurs: λ = 8*d Visualisation des frottements:

20 Jet synthétique sur rampe (ONERA) d/δ = 1 Cµ = 1% F + = 0.5

21 Travaux du GDR 2004 Projet «Corps de Ahmed»: Corps de Ahmed : Renault/IMFT : calcul (PowerFlow) 2D et 3D avec contrôle, essais prévus PSA/ESPCI: essais arrière corps et corps de Ahmed EC Nantes: Validation de modèles de turbulence Géométrie simplifiée «Dièdre»: Fabrication de deux maquettes (25 et 35 ) au LEA et IMFT Essais sans contrôle : LEA: canal hydrodynamique IMFT: soufflerie S1: Caractérisation de l écoulement Simulation numérique (IMFT) contrôle pour les deux installations (prévu)

22 Corps de Ahmed Thèse Vincent Drouin (Renault/IMFT)

23 Corps de Ahmed (2D) (Renault/IMFT) V 1 0 = 40 m. s V 1 0 = 40 m. s V asp = 24 m. s Normale à la paroi 1

24 Corps de Ahmed (3D) (EC Nantes) k-ω SST

25 DIEDRE 3D IMFT/LEA Critères de sélection: génération de structures tourbillonnaires transversales et longitudinales d une manière la plus indépendante possible possibilité d études à des nombres de Reynolds de O(10 3 ) à O(10 6 )

26 Structure du sillage (électrolyse étain) (LEA Poitiers) Vue de côté Tourbillons de Kelvin-Helmholtz Re = 7000, angle avant 16 degrés Vue de l arrière Plan central Tourbillons longitudinaux X/H = X/H = 0.45

27 Structure du sillage (bulles d hydrogène) (LEA Poitiers) Re = 7000, angle avant 16 degrés

28 Visualisations pariétales (IMFT) Vue générale et signature au sol

29 Etude Numérique (IMFT) Trajectoires dans le cas de la face inclinée à 25

30 Etude Numérique (IMFT) Trajectoires dans le cas de la face inclinée à 35

31 Travaux du GDR 2004 Actionneurs: MEMS (LPMO): progrès dans la vitesse de soufflage Mégnetostrictifs (IEMN): disponible début Pièzo-électrique (LEEI): application à la couche limite Electromagnétique (LEGI): test dans un canal V.G. Mécanique: (LML), rétractable (ONERA) V.G. Fluidique (LEA) Jets et micro jets: continus, pulsés, synthétiques Plasmas (LEA, ONERA, ) Modèles: LEMTA: POD ENSAM: Algorithmes génétiques, théorie de stabilité ONERA:théorie de stabilité, contrôle optimal IMFT: contrôle optimal, méthode des adjoints

32 Micro- actionneur électrostatique (Dassault / LPMO Besançon)

33 Optimisation d un jet synthétique (EC Nantes)

34 Optimisation par modèle réduit POD (LEMTA Nancy)

35 Planning prévisionnel du GDR 2005 Poursuivre les études expérimentales et numériques Projet «Profil»: caractérisation de l écoulement et du contrôle Projet «Corps de Ahmed»: tester le contrôle Mise au point d actionneurs performants Poursuivre les tests et les évaluations Utilisation des actionneurs sur les maquettes: Analyse des effets et évaluation des actions Renforcement d actions multidisciplinaires Mécanique des fluides (IMFT, LEA-ENSMA,..) Micro-technologie (LPMO, LAAS,..) Contrôle optimal (théorie des instabilités, modèles réduits)

36 Planning prévisionnel du GDR 2005 Journée Scientifique Journée de bilan Préparation de la demande de renouvellement du GDR Points à creuser: Distinguer entre forçage de l écoulement et transition provoquée Améliorer la connaissance de l action imposée Améliorer les méthodes d optimisation (modèles réduits, ) Innover dans la technologie des actionneurs Priorités des différents partenaires Performances à améliorer Techniques à développer Type de contrôle à appliquer Extension à d autres partenaires: Nationaux Internationaux (européens,.) Demande pour sections 08 et 10 (STIC, SPI )? D autres sections?

37 Perspectives du GDR 2005 Préparation de la demande de renouvellement du GDR Rapport de synthèse Dossier administratif Contact de nouveaux partenaires éventuels Projet: Compléter les installations des différents projets Définir un cahier de charge pour faire progresser les actionneurs existants Actionneurs: plasmas, électromagnétique Contrôle en boucle fermée Portabilité