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LA SOCIÉTÉ SAVANTE DE L’AÉRONAUTIQUE ET DE L’ESPACE

LE 47ème SYMPOSIUM INTERNATIONALD’AÉRODYNAMIQUE APPLIQUÉE

PARIS, 26-28 MARS 2012

SYNTHESECommission Aérodynamique

Dossier Aerodynamique 24/12/12 ;) 12:00

LE 47ème SYMPOSIUM INTERNATIONAL D’AÉRODYNAMIQUE APPLIQUÉE

COMMISSION AÉRODYNAMIQUE

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Le 47ème Symposium d’Aérodynamique Appliquée – 26- 28 Mars 2012 1

Le 47ème Symposium International d’Aérodynamique Appliquée

The 47th 3AF International Symposium of Applied Aerodynamics on Wind tunnel and computation: a joint strategy for flow prediction

Par Jean DELERY Président de la Commission Aérodynamique 3AF

Préambule Le 47ème Symposium International d’Aérodynamique Appliquée ou 47th 3AF International Symposium of Applied Aerodynamics depuis 2010, s’est tenu du 26 au 28 mars 2012 à Paris où il a été accueilli par l’Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers (ENSAM). En 1909, Gustave Eiffel construisait au pied de sa célèbre tour une des premières souffleries consacrées à une science alors nouvelle : l’aérodynamique. En 1912, la soufflerie était transférée à Auteuil, rue Boileau, où elle est toujours en exploitation, fait très remarquable qui témoigne de la qualité exceptionnelle de l’outil. Tout naturellement, le symposium de la 3AF a été placé sous les auspices de la célébration du centenaire de la Soufflerie Eiffel d’Auteuil et a pris pour thème la synergie entre le calcul (Computational Fluid Dynamics ou CFD) et les essais en soufflerie dans le triple objectif de valider la précision des calculs, d’étudier la physique d’écoulements complexes et d’améliorer les modèles théoriques. Le symposium a aussi considéré le lien étroit qui s’est établi entre l’exploitation des souffleries et la CFD dans le contexte du concept de soufflerie assistée par ordinateur (computer aided wind tunnel). Ce thème très large, et sans doute aussi le lieu du symposium, ont attiré une participation exceptionnelle qui a obligé à organiser pour la première fois des sessions parallèles tout en gardant la durée de deux-jours et demi de présentations, avec pour conclure une visite technique Parmi les nombreux aspects du problème, les sujets suivants ont été plus spécialement considérés :

- l’amélioration et le développement des méthodes d’exploitation des souffleries, - l’emploi conjoint de la soufflerie et de la CFD pour la conception aérodynamique, - les techniques de mesure avancées et les méthodes de traitement associées, - la quantification des incertitudes et méthodes de calibration, - la soufflerie assistée par ordinateur, - les méthodes de calcul et de validation des résultats, - les expériences fondamentales supports au développement des modèles théoriques.

Le comité scientifique du symposium était composé des membres de la Commission Aérodynamique, du professeur Holger Babinsky de l’Université de Cambridge, du professeur Piotr Doerffer de l’Institute of Fluid flow Machinery de l’Académie polonaise des sciences (IMP-PAM) à Gdansk, du professeur Amable Liñán Martinez de l’Université Polytechnique de Madrid, du professeur Zoubir Zouaoui de Glyndwr University, Pays de Galles. Le symposium était cosponsorisé par l’AIAA, la Royal Aeronautical Society, le CEAS, Airbus et l’Onera, avec bien sûr le support de l’établissement de Paris de l’ENSAM.


Déroulement du symposium Les allocutions de bienvenue ont été prononcées par Michel Scheller, Président de la 3AF et Alex Rémy Directeur de l’ENSAM Paris (Arts et Métiers ParisTech). L'Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) est une "Grande Ecole d'Ingénieurs" qui a formé plus de 85 000 ingénieurs depuis sa création en 1780 par le duc de La Rochefoucauld Liancourt. C'est un établissement Public à Caractère Scientifique, Culturel et Professionnel (EPCSCP) placé sous la tutelle du Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. L'ENSAM fait partie du Pôle de Recherche et d’Enseignement Supérieur ParisTech dont elle est membre fondateur et en 2007 elle adopte "Arts et Métiers ParisTech" comme nom de marque ; elle est également membre fondateur du Pôle de Recherche et d’Enseignement Supérieur HESAM. Etablissement unique coordonné par une Direction Générale, Arts et Métiers ParisTech comprend 8 centres d’enseignement et de recherche et 3 instituts répartis sur le territoire français. Ce réseau lui confère une proximité exceptionnelle avec le milieu industriel en régions. L’école a pour mission principale la formation initiale d'ingénieurs généralistes aux disciplines du génie mécanique, du génie énergétique et du génie industriel, mais Arts et Métiers ParisTech, c'est aussi la formation continue des ingénieurs et cadres de l'industrie. Avec 17 laboratoires de recherche et deux écoles doctorales, Arts et Métiers ParisTech développe des activités d'enseignement et de recherche axées sur 3 principaux domaines : mécanique-matériaux-procédés, fluides et systèmes énergétiques, conception-industrialisation-risque-décision.


Parmi les laboratoires, DynFluid se consacre à des recherches dans les domaines de l’aérodynamique, des turbomachines, de l’aéroacoustique, des instabilités et développe des méthodes numériques de haute précision Nous remercions plus particulièrement nos collègues de DynFluid pour leur aide précieuse dans la préparation, l’accueil et le déroulement de ce symposium.

Figure 1. Arts et Métiers ParisTech à Paris


Figure 2. Accueil et inscription des participants

Figure 3. Le 47ème Symposium International d’Aérodynamique Appliquée à l’ENSAM -Paris


Les dix sessions du symposium ont été consacrées aux principaux aspects du sujet général du symposium et présentaient les résultats les plus récents obtenus dans ce domaine.

-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=--=- Première journée. Lundi 26 mars 2012 matin La Première conférence pilote a été prononcée par Patrick Wagner, Directeur des Grands Moyens Techniques de l’Onera, département chargé de l’exploitation et du développement des souffleries industrielles des Centres de Modane et du Fauga-Mauzac. Dans cette excellent exposé introductif, le conférencier a montré comment la stratégie mise en œuvre dans les essais en soufflerie a évolué en raison, à la fois des progrès en matière de CFD (Computational Fluid Dynamics) et de l’amélioration des techniques d’essai. L’orateur décline ensuite en les développant et les illustrant les facteurs essentiels d’une stratégie efficace en matière d’essais industriel, à savoir : la mise en œuvre de moyens appropriés (les souffleries), la qualité des mesures (corrections de paroi, des d’interférences de support, précision et fiabilité des mesures), la disponibilité et la productivité des moyens, enfin le respect d’une stricte confidentialité.

Soufflerie subsonique F1 du Centre Onera du

Fauga-Mauzac Ecoulement calculé par résolution des équations

de Navier-Stokes

Figure 4. Utilisation conjointe de la soufflerie et de la CFD dans la nouvelle stratégie expérimentale (Patrick Wagner. Onera)

Session 1a - Exploitation des souffleries, améliorations et développements (Président : Alain Merlen, Onera) Le premier papier de la session 1a (Bombardier/Ecole de Technologie Supérieure de Montréal) portait sur le développement d’un système d’amortissement de vibration passif pour maquette de soufflerie. Pour les essais dans la soufflerie F1 du centre Onera du Fauga-Mauzac, Bombardier utilise un dispositif support mono-mât et une balance interne qui, bien que minimisant les interférences de support relativement aux supports trois mâts, peut être affecté de vibrations en raison de son point d’attache unique sur la maquette. Afin de restreindre les risques de vibration de la maquette et d’améliorer la qualité des résultats, Bombardier a mis au point un système d’amortissement du type masse-ressort-huile où la


masse est immergée dans un bain d’huile jouant le rôle d’amortisseur. La figure 5 montre des schémas comparant le système passif à un système actif.

Système passif Système actif

Figure 5. Sytème d’amortissement de vibration pour maquette en soufflerie (G.Bergeron, M. Dewar, B.Fuchiron, U.Mayaud et J.Weiss. Bombardier Aerospace/École de Technologie Supérieure,

Montréal) La deuxième présentation (Military Technical Institute ou VTI, Belgrade) présentait les résultats de contrôle de la précision et de répétabilité pour les essais dans les souffleries (subsonique, transsonique et supersonique) du VTI à Belgrade. Ces essais de qualification ont été effectués avec les maquettes AGARD bien connues (HB-2 et AGARD B) ainsi qu’avec l’aile Onera M4 (voir figure 6).

Figure 6. Exemple de résultats de mesure de traînée sur le modèle AGARD B (D. Damljanović, Đ.

Vuković, G. Ocokoljić. Military Technical Institute, Belgrade) La troisième communication de la session (Technische Universität-Braunschweig) était consacrée à l’étude d’une tuyère en tandem pour soufflerie supersonique (voir figure 7). Installée sur le tube de Ludwig Mach 6 existant de Braunschweig, cette tuyère est conçue pour réaliser un écoulement supersonique dans la même section d’essai. La première tuyère et la chambre de tranquillisation intermédiaire servent de dispositif de régulation de pression de façon à délivrer le débit massique correct pour la deuxième tuyère qui réalise un écoulement à Mach 3 dans la section d’essai. Pour obtenir un écoulement bien homogène et uniforme, la définition du contour de la deuxième tuyère est critique. Différentes méthodes sont utilisées, dont la méthode des caractéristiques, le contour de Witozinsky pour le collecteur et la méthode de Hall pour la région transsonique.


Figure 7. Tuyère supersonique en tandem (J. Wu, R. Radespiel.

Technische Universität Braunschweig) La communication suivante (Technische Universität-Braunschweig ou TU Braunschweig) portait sur une étude expérimentale et théorique de l’aérodynamique d’une aile en mouvement combiné tangage-pilonnement à bas nombre de Reynolds. Les études des véhicules aériens de petite taille (Micro Air Vehicles ou MAV) connaissent depuis ces dernières années un développement considérable. En raison de la faiblesse du nombre de Reynolds, l’aérodynamique des MAV diffère considérablement de celle des véhicules de plus grande taille. Dans ces conditions, l’aile battante peut être envisagée comme un moyen de fournir à la fois la poussée et la portance. Pour ce genre d’étude, l’Institut de Mécanique des Fluides de TU Braunschweig a développé un moyen d’essai spécifique permettant de mesurer les efforts aérodynamiques lors de mouvements à trois degrés de liberté et de qualifier l’écoulement autour de la maquette par des mesures PIV (voir figure 8).

Support de modèle dynamique Banc PIV 3 composantes

Figure 8. Montage expérimental pour l’étude d’une aile en mouvement tangage-pilonnement (R. Wokoeck et R. Radespiel. Technische Universität Braunschweig)

La dernière présentation de la session (INRIA–Sophia Antipolis Méditerranée) avait pour objet une approche interactive calcul–visualisation avec en perspective la soufflerie virtuelle. Comme on le sait, les codes de calcul tendent désormais à être utilisés en remplacement des traditionnels moyens d’essai. Toutefois, ces codes sont souvent basés sur des architectures de programme démodées faisant que leur utilisation très complexe est réservée à des experts.

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Dans l’étude présentée, on étudie une architecture moderne permettant une interaction code–utilisateur par modification des paramètres physiques et numériques en cours de calcul (dont le maillage) et visualisation de son impact sur l’écoulement. L’objectif est d’évaluer les nouvelles possibilités ainsi offertes et de mesurer leur bénéfice pour des études scientifiques (voir exemple de calcul figure 9).

Maillage de calcul Lignes de courant

Figure 9. Ecoulement tridimensionnel compressible dans une conduite coudée (J. Labroquère, R. Duvigneau, T. Kloczko et J. Wintz. INRIA Sophia Antipolis)

Session 1b - Calcul et validation : éoliennes et hélices (Présidente : Sandrine Aubrun-Sanches, Laboratoire PRISME-Orléans) La première présentation de cette session (Arts et Métiers – ParisTech) avait pour objet une étude expérimentale et numérique d’une éolienne. Les essais ont été exécutés dans la soufflerie des Arts et Métiers – ParisTech, la maquette étant équipée d’un rotor à trois pales vrillées de diamètre 0,54 m (profil NACA 4418 à l’extrémité de pale et à l’emplanture). Les efforts étaient mesurés par une balance à 6 composantes et l’écoulement qualifié en détail par PIV. Les calculs ont été effectués par le solveur Navier-Stokes ANSYS Fluent 12.1 avec modèle de turbulence [k,ε] près des parois et simulation DES (Detached Eddy Simulation) ailleurs dans l’écoulement décollé (voir résultats figure 10).


Expérience Calcul

Champ de vitesse

Champ de vorticité

Figure 10. Champ aérodynamique en aval du rotor de l’éolienne à N= 2300 tr/mn

(I. Dobrev, F. Massouh et A. Memon. Arts et Métiers-ParisTech)

La deuxième présentation (Université des Sciences et Technologie Houari Boumediène, Alger) était consacrée à des calculs du sillage d’une éolienne au moyen de l’open source Saturne d’EDF. Le code résout les équations de Navier-Stokes instationnaires moyennées (approche URANS pour Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes) par une technique volumes finis. L’éolienne est modélisée par un rotor à trois pales de 10 mètres, la tour et la nacelle n’étant pas représentées. La turbulence est prise en compte par un modèle [k,ε]. Les calculs ont été exécutés pour des nombres de Reynolds de 105 et 106 et différentes valeurs du taux de turbulence initiale Tu (voir figure 11).


Contours iso-vitesse - Re=105 et Tu=0%

Contours iso-vitesse - Re=105 et Tu=5%

Figure 11. Contours iso-vitesse moyenne dans le sillage du rotor d’une éolienne (H. Daaou Nedjaria,

O. Guerri et M. Saighi. Université des Sciences et Technologie Houari Boumediène, Alger) La communication suivante (Ecole de Technologie Supérieure-Montréal/Laboratoire PRISME-Orléans) présentait un travail sur l’évaluation de modèles de type RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) pour le sillage d’éolienne par comparaison à des mesures en soufflerie. Dans la simulation, le rotor (remplacé par un disque poreux) est immergé soit dans un écoulement uniforme, soit dans une couche limite atmosphérique convenablement modélisée, les essais étant exécutés dans la soufflerie Lucien Malavard de Polytech’Orléans. Le calcul RANS utilise différents modèles de turbulence à deux équations de transport : modèle [k,ε] standard, modèle [k,ε] RNG et modèle [k,ε] corrigé pour un rotor de El Kasmi et Masson (voir figure 12).


Figure 12. Comparaison des profiles de vitesse en aval d’un disque poreux (J. Sumner, G. Espana, C.

Masson et S. Aubrun. École de Technologie Supérieure-Montréal/ Laboratoire PRISME–Orléans) La quatrième communication (CEMEF/Mines ParisTech) portrait sur une simulation de l’interaction fluide–structure avec adaptation de maillage anisotropique. La méthode est basée sur une formulation triple contrainte, vitesse, pression du type éléments finis résolvant l’interaction instationnaire entre un fluide incompressible et un corps rigide ou élastique. La méthode est combinée avec une technique d’adaptation de maillage anisotropique de façon à capturer avec précision les discontinuités à l’interface fluide–solide et de résoudre des géométries complexes. La figure 13 montre une application à un véhicule automobile simplifié pour deux angles de vitre arrière et un cas avec contrôle par un cylindre placé sur le toit du véhicule.

Angle 25° Angle 35° Angle 35° avec cylindre

Figure 13. Lignes de courant autour d’un véhicule pour différents angles de vitre arrière

(E. Hachem, S. Feghali et T. Coupez. CEMEF/Mines-ParisTech) La dernière présentation de la session (BERTIN Technologies/ISAE) était consacrée à l’analyse du sillage d’une hélice d’UAV (Unmanned Aerial Vehicle) en incidence. La plateforme UAV la plus commune avec possibilité VTOL (Vertical Take Off and Landing) est en effet basée sur l’aile tournante. Une telle plateforme utilise des hélices pouvant fonctionner à des incidences variant de 0 à 90°. Sur le plan analytique, une première approche a été proposée par Ribner pour les angles d’incidence modérés. A grand angle, on utilise le modèle de Young. Les résultats analytiques sont ici comparés à des expériences exécutées dans la soufflerie SAbRe de l’ISAE, comportant des mesures par fil chaud (voir figure 14).


Montage d’essai pour l’hélice

Contours de pression statique pour un disque actuateur à 40° d’incidence

Figure 14. Etude d’une hélice pour plateforme d’UAV (D.Gomez Ariza,

S.Moretti, E. Benard, G. Grondin et J.-M. Moschetta. BERTIN Technologies/ISAE) Première journée. Lundi 26 mars après-midi La deuxième conférence pilote a été donnée par Dimitri Mavriplis de l’Université du Wyoming sur la validation de l’état de l’art de la CFD en aérodynamique dans le cadre de workshops communautaires. L’objectif premier de cette action était d’évaluer l’incertitude dans la prévision de la traînée (Drag Prediction Workshop), mais d’autres objectifs ont aussi été considérés dont la prévision de la portance maximale (High Lift Prediction Workshop), de l’aéroelasticité (Aeroelasticity Prediction Workshop). Entre 2001 et 2012, sept workshops ont ainsi été organisés auxquels il faut ajouter des workshops sur l’interaction onde de choc-couche limite, la propulsion et les méthodes numériques d’ordre élevé. Cette série de workshops a permis de mettre en évidence les progrès réalisés sur une longue période et a beaucoup bénéficié à toute la communauté des numériciens (la figure 15 donne des exemples de calcul).


Décollement induit par un choc à Mach 0,87 – Incidence 4°

Raccord aile fuselage pour supprimer le décollement

Figure 15. Opération workshops de validation des codes aérodynamiques

(Dimitri Mavriplis. Université du Wyoming) Session 2a - Soufflerie assistée par ordinateur (Président : Holger Babinsky, Université de Cambridge) Le premier papier de la session 2a (Onera) était consacré à l’utilisation de la CFD pour calculer les interférences de support dans les essais en soufflerie, notamment dans les souffleries du centre Onera de Modane. Des calculs RANS ont été exécutés sur des maillages structurés et non-structurés. L’effet du support provoquant un ralentissement de l’écoulement et une déflexion (upwash), il convient de corriger les conditions amont pour supprimer les distorsions ainsi créées. Plusieurs types de support ont été considérés. Une fois que ces corrections sont établies et validées, il est possible de calculer les distorsions résiduelles sur l’écoulement et les efforts puis de faire une comparaison avec des essais avec double support (voir figure 16).


Maquette d’A3XX dans la soufflerie S1 du centre Onera de Modane

Répartition des distorsions sur le coefficient de pression

Figure 16. Distorsions du coefficient de pression dues à un support en Z à Mref = 0,85 et αref = 2°

(A. Cartieri, P. Viscat et S. Mouton. Onera) La deuxième présentation (DLR) exposait une méthode de correction des effets de support et de veine pour une soufflerie transsonique avec paroi à fentes. Son principe est basé sur une représentation de la maquette par le calcul (code TAU développé au DLR) et de son support dans une soufflerie transsonique (en l’occurrence l’European Transonic Wind tunnel, ETW à Cologne). La méthode de correction proposée prend en compte non seulement le support mais aussi les effets d’installation ainsi que d’autres interférences dues à la non uniformité de la pression dans la veine d’essai. Sur la figure 17 on voit la différence entre un calcul avec condition en champ lointain (FF pour Far Field) et le cas où on tient compte de l’effet de la veine (GFF pour Guided Far Field).

Schéma de la veine d’essai de la soufflerie ETW Répartition de pression à 61% de l’envergure

Figure 17. Correction de support et de confinement dans la soufflerie ETW (A. Heidebrecht. DLR Braunschweig)

La présentation suivante (Onera) portait sur la prévision des effets résultant de la déformation de la maquette au cours d’essais en transsonique. Le premier point de la méthode consiste à mesurer avec précision la déformation de la maquette en cours d’essai par une méthode optique de vision stéréoscopique utilisant deux caméras digitales et des marqueurs placés sur la maquette. Connaissant la forme déformée, les effets sur les efforts et le champ aérodynamique sont ensuite déterminés à partir de développements dont les coefficients de


sensibilité résultent de calculs Navier-Stokes. La figure 18 montre une application à une demi-aile en flèche.

Sensibilité à la flexion Sensibilité à la torsion

Figure 18. Sensibilité de la pression à l’extrados vis-à-vis d’une flexion et d’une torsion de l’aile.

(S. Mouton, M. Lyonnet et Y. Le Sant. Onera) Le papier suivant (Onera) avait pour sujet une évaluation des effets de paroi par simulation RANS. Dans la méthodologie utilisée ici, une grande partie de la soufflerie est simulée par résolution des équations de Navier-Stokes (approche RANS et code elsA de l’Onera). Les corrections sont ensuite déterminées en ajustant des paires de simulation soufflerie/air libre présentant une aérodynamique équivalente autour de la maquette considérée. Ces simulations sont appliquées aux souffleries S1 (maquette d’A380) et S2 (maquette d’A310) du centre Onera de Modane (voir figure 19).

Vue de dessus Vue de dessous

Figure 19. Distorsions de la distribution de pression sur la maquette de recherche A3XX essayée dans

la soufflerie S1 du centre Onera de Modane (M = 0,70, CL = 0,420) (J.-L. Hantrais-Gervois, S. Mouton et J.-F. Piat. Onera)

La communication suivante (GIE Souffleries Aéroacoustiques Automobiles S2A) montrait une modélisation de la soufflerie automobile S2A par CFD. Cette étude est le résultat d’un consortium entre l’exploitant de la soufflerie S2A, Renault et EXA Company qui a développé le code. Celui-ci est la version PowerFLOW 4.3 basée sur la méthode Boltzmann sur réseau


(Lattice Boltzmann Method ou LBM) permettant de prendre en compte une géométrie détaillée et donnant une simulation turbulente précise. Le modèle numérique S2A DWT (Digital Wind Tunnel) inclut les effets de veine (gradient de pression, plancher défilant), l’objectif étant de compléter et corriger les mesures exécutées dans S2A. La figure 20 montre une application à l’étude du sillage du véhicule dit de référence.

Véhicule dans la veine S2A 1/1 Carte de pression totale derrière le véhicule

Figure 20. Simulation du véhicule de référence dans la soufflerie S2A échelle 1

(B. Kelley, R. Vigneron, C. Bourdassol et A. Bélanger. EXA Corporation/GIE S2A/Renault) Le dernier papier de la session 1a (Onera) présentait les capacités HPC (High Performance Computer) du code elsA appliqué à un banc d’essai pour hélices contra-rotatives non carénées (Counter Rotating Open Rotor ou CROR). Dans cette opération, effectuée dans la cadre du programme européen DREAM consacré en partie à l’aérodynamique et à l’aéroacoustique, les résultats de calcul (approche URANS) sont comparés à une importante base de données établies au TsAGI (voir figure 21). Cette étude a démontré la capacité du code elsA à simuler des calculs instationnaires sur des configurations complexes et réalistes. Les résultats acoustiques étaient de moins bonne qualité en raison des nombreuses réflexions dans la veine d’essai.

Dispositif d’essai dans la soufflerie T-104

du TsAGI Calcul : distribution du gradient de masse

volumique

Figure 21. Etude aéroacoustique d’hélice contra rotative non carénée(CROR) (R. Boisard, F. Falissard et G. Delattre. Onera)


Session 2b - Calcul et validation : Bases de données/Propulsion (Président : Michel Dumas, Safran-Snecma) La première communication de cette session (Kazan National Technical University/Université de Liverpool) était consacrée à la création d’une base de données pour la validation des méthodes de prédiction pour appareils à voilure tournante. Des formes de fuselage génériques mais réalistes ont été sélectionnées correspondant au dessin initial de l’hélicoptère utilitaire ANSAT et à l’hélicoptère léger AKTAI (voir figure 22). Les expériences ont été exécutées à basse vitesse et les efforts sur le fuselage mesurés par une balance. En parallèle, des calculs ont été exécutés avec plusieurs solveurs dont le code développé à l’Université de Liverpool et le code commercial FLUENT.

Hélicoptère utilitaire ANSAT-02

Hélicoptère léger AKTAI Coefficient de pression sur un demi-fuselage de l’ ANSAT01

(incidence de 2°)

Figure 22. Etude de l’aérodynamique de fuselages d’hélicoptère (V. Pahov, M. Valiev, V. Zherekhov, L. Makarova, A. Kusuymov et G. Barakos.

Kazan National Technical University/Université de Liverpool) La deuxième présentation avait pout objet l’application de la CFD à la prédiction des charges à facteur g élevé. Il s’agit d’un travail effectué par le groupe GARTEUR AG/AD-45 impliquant l’Onera, Alenia Aeronautical, le DLR, le NLR, Airbus UK, SAAB et le FOI (Swedish Defence Research Agency) Pour traiter les cas à g élevé, le groupe a étudié l’aérodynamique à grande portance (jusqu’à la portance maximale) et grand nombre de Mach (croisière et Mach 0,93). Ces conditions conduisant à la formation de décollements, la modélisation de la turbulence dans les équations de Navier-Stokes (approche RANS) est alors une question d’importance primordiale. Les calculs exécutés par différents codes ont été validés par comparaison aux mesures effectuées sur la demi-maquette HiReTT (voir figure 23).


Demi-maquette HiReTT dans la soufflerie ETW Configuration avec limiteur de charge en manœuvre (Manoeuvre Load Alleviation ou

MLA).

Figure 23. Etude expérimentale et numérique d’une demi-maquette HiReTT dans le cadre du groupe

GARTEUR AG/AD–45 (J.-L. Hantrais-Gervois, D. Sawyers, A. Rampurawala, N. Ceresola, R. Heinrich, L. Tysell, J. van Muijden et E. Totland. Onera, Airbus UK, Alenia, DLR, FOI, NLR, SAAB Aeronautics)

La troisième présentation (Onera/Safran-Snecma/Ecole Centrale de Lyon) portrait sur une application du modèle de turbulence du type Zonal Detached Eddy Simulation (ZDES) à la prévision de l’écoulement de jeu d’extrémité d’aube dans un compresseur axial. La modélisation du type ZDES utilisée ici permet de représenter les régions décollées à un coût bien moindre que la LES (Large Eddy Simulation) utilisée dans tout l’écoulement et dont l’emploi est encore limité à des cas académiques. Dans ce travail, la ZDES est appliquée au premier rotor du compresseur axial CREATE du Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique de l’ECL, les calculs étant exécutés avec le code elsA de l’Onera (voir figure 24).


Calcul URANS Calcul ZDES

Figure 24. Calcul de l’écoulement de jeu en extrémité d’aube d’un rotor de compresseur. Isosurface du critère Q*L2/U2=0,2 (W. Riéra, L. Castillon, S. Deck, J. Riou, X. Ottavy et F. Leboeuf.

Onera/Safran-Snecma/Ecole Centrale de Lyon)

Le papier suivant était consacré à une opération de validation de calculs appliqués aux interactions dues à un jet transverse en écoulement supersonique. Il s’agissait d’une action entreprise dans le cadre du groupe GARTEUR AD/AG–48 impliquant l’ISL, le DLR, l’Onera, MBDA et le FOI. L’objectif de ce groupe est d’analyser les effets d’un jet de gaz chaud par simulation CFD et de définir les règles de similitude les plus appropriées pour une simulation en gaz froid en soufflerie. L’étude comprenait des calculs à partir des méthodes CFD les plus modernes et l’utilisation de résultats expérimentaux existants sur l’interaction d’un jet transverse sur un missile générique (voir figure 25).

Jet de gaz froid Jet de gaz chaud

Figure 25. Calcul du champ induit par un jet transverse en écoulement supersonique. Coefficient de

pression sur le missile DLR (P. Gnemmi, P. Gruhn, M. Leplat, C. Nottin et S. Wallin. ISL, DLR, Onera, MBDA-France, FOI)

La communication suivante (Safran-Snecma) portait sur des essais d’inverseur de poussée selon une approche expérimentale basée sur des calculs. Pour les CROR (Counter Rotating Open Rotors), la meilleure façon d’obtenir une inversion de poussée est encore un problème


ouvert en raison des connaissances pour le moment limitées du mode de fonctionnement inhabituel du dispositif et de l’interaction entre les deux rotors. Afin d’aider à la définition du dispositif dit Pitch Change Mechanism (PCM), Snecma fait procéder à des essais sur le banc d’essai VP107 du TsAGI avec l’ensemble d’aubes V2.0 (conçu par le DLR) dans le cadre du projet européen DREAM (voir figure 26). Cette étude a tout particulièrement mis en évidence la complémentarité entre le calcul et l’expérience

Figure 26. Essais d’inversion de poussée dans la soufflerie T-104 du TsAGI sur la géométrie V2.0. (C. Dejeu, M. Vernet et J. Talbotec. Safran-Snecma)

La dernière présentation de cette session (Université Polytechnique de Madrid) était consacrée à une étude numérique de l’écoulement dans un enclos protégé d’aéroport où il est procédé à des essais au sol des moteurs d’un avion (Ground Run-up Enclosures ou GRE). Des résultats obtenus en soufflerie ont d’abord servi à modéliser la barrière de l’enclos comme une région prismatique où des forces de volume sont appliquées à l’écoulement. Celui-ci a ensuite été modélisé au moyen d’un code commercial utilisant un modèle de turbulence RSM (Reynolds Stress Model). Une comparaison entre les résultats de calcul et des expériences pleine échelle a montré que la CFD prenant en compte la barrière défléchissante est en mesure de prédire les caractéristiques principales de l’écoulement produit par une GRE (voir figure 27).


Elément déflecteur du GRE de Madrid-Barajas Validation numérique. Module de la vitesse.

Figure 27. Modélisation d’une barrière de Ground Run-up Enclosures. Application à un

Airbus A320 sur l’aéroport de Madrid (B. J. Lazaro, E. Gonzalez et A. Liñan. Université Polytechnique de Madrid)

Pour conclure cette première journée du symposium, les participants étaient invités au cocktail clôturant le colloque tenu à la DGAC pour célébrer le Centenaire de la Soufflerie Eiffel et organisé par l’Association Aéro Eiffel 100. Deuxième journée. Mardi 27 mars matin La troisième conférence pilote a été donnée par Richard Dwight de l’Université Technologique de Delft (TU Delft) sur l’application de l’assimilation de résultats en aérodynamique où la pratique consistant à combiner une simulation de haute fidélité et des résultats d’essais n’est pas encore très répandue. Le conférencier considère deux cas : intégration de la CFD et de la PIV (voir figure 28) et l’estimation des limites de flottement à l’aide de simulations de l’interaction fluide structure (FSI experiment) et d’essais en vol.


Composante de vitesse moyenne et fluctuation de

vitesse horizontales Composante de vitesse moyenne et fluctuation de

vitesse verticales

Figure 28. Exemple d’assimilation de résultats : manques dans les mesures PIV comblés par CFD (R.P. Dwight, A. Sciacchitano et H. Bijl. TU Delft)

Session 3a : Techniques de mesure et de traitement avancées et méthodes de calibration (Président : Markus Raffel, DLR) La première communication de la session 3a (Institut PPRIME-Poitiers) était consacrée à une méthode d’assimilation de données type variationnelle 4D utilisant un modèle de POD réduit La méthodologie implique la combinaison d’observations et des principes dynamiques sous-jacents qui gouvernent le système considéré. Il existe deux approches de base à l’assimilation de données : une estimation stochastique basée sur des considérations de probabilité (filtre de Kalman par exemple) et l’assimilation de données variationnelle, utilisée dans ce travail, où une estimation est trouvée comme solution à un problème d’optimisation. Quand les observations sont distribuées dans le temps, on parle d’assimilation de données variationnelle à quatre dimensions (la figure 29 donne un exemple de résultat).


Figure 29. Coefficients de la POD temporelle et résultat de l’assimilation de données dans le plan de phase pour des résultats DNS (G. Tissot,

L. Cordier et B. R. Noack. Institut PPRIME–Poitiers) Le deuxième papier (Institut PPRIME-Orléans) présentait une étude sur une décomposition en modes dynamiques de mesures PIV dans le sillage d’un cylindre en régime turbulent. Dans ce travail, le mode de décomposition dynamique (Dynamic Mode Decomposion ou DMD) est utilisé pour déterminer les valeurs propres et les vecteurs propres de l’opérateur associé au système non linéaire complet. Sans connaissance explicite de l’opérateur dynamique, les fréquences et les taux de croissance associés à chaque mode DMD peuvent être déterminés facilement à partir des valeurs propres (la figure 30 donne un exemple de reconstruction d’un sillage à partir de modes DMD).


(a) Champ de vitesse u originel (b) Champ de vitesse v originel

(c) Estimation de u avec tous les modes (d) Estimation de v avec tous les modes

(g) Estimation de u avec les modes 1, 11 et 118. (h) Estimation de v avec les modes 1, 11 et 118.

Figure 30. Reconstruction des composantes de vitesse horizontale u et verticale v à partir des modes

DMD (G. Tissot, L. Cordier et B. R. Noack. Institut PPRIME-Poitiers) La troisième présentation (City University London) portait sur une étude expérimentale du comportement de l’écoulement incompressible à proximité immédiate d’une ligne d’attachement et à son voisinage. Les expériences proposées ont pour objectif de déterminer le profil de vitesse, et si possible celui de frottement, à partir de la ligne d’attachement jusqu’à environ 3% de corde en aval. La maquette (aile de profil NACA0050 et de flèche 60°) était montée entre le plancher et le plafond de la soufflerie T2 de la City University London. La couche limite doit être explorée par anémométrie à fil chaud, l’exposé se limitant à la présentation des moyens d’investigation (voir figure 31).


Schéma de la maquette Vue du système d’exploration

Figure 31. Sondage de la couche limite près de la ligne d’attachement d’une aile en flèche (E R Gowree et C J Atkin, City University London)

La dernière communication de cette session (Tupolev’s Kazan National Technical Research University) proposait une méthode de correction des résultats obtenus sur des systèmes hyper sustentés dans une soufflerie à veine ouverte. En plus de la correction habituelle de Prandtl pour l’angle d’incidence, d’autres corrections sont requises pour l’angle d’incidence des systèmes hyper sustentés. Des expériences exécutées sur deux maquettes différentes mais géométriquement semblables et une demi-maquette d’aile, avec un puis deux éléments hypersustentateurs, ont été exploitées pour élaborer une méthode de correction prometteuse. Session 3b - Calcul et validation III : Transition et instabilités (Président : Daniel Arnal, Onera) La première communication de cette session (Onera) avait pour objet une étude théorique et expérimentale du contrôle de la transition laminaire-turbulent au moyen de microrugosités. Le but est de contrôler la transition sur une aile en flèche par des micros éléments (Micron-Sized Roughness elements, ou éléments MSR) créant des perturbations antagonistes (« killer mode ») amortissant les perturbations de la transition naturelle (« target mode ») par interaction non-linéaire. Une étude numérique préliminaire a été exécutée par résolution des équations parabolisées de la stabilité non-linéaire. Puis des expériences ont été exécutées dans la soufflerie F2 du centre Onera du Fauga-Mauzac sur l’aile en flèche DTP-B, la transition à l’intrados étant détectée par une caméra infrarouge mettant en évidence les différences de température de paroi entre les régions laminaires et turbulentes (voir figure 32).


Dispositif expérimental dans la soufflerie F2 du

centre Onera du Fauga-Mauzac Image infra rouge de l’extrados de l’aile

(U = 70 [m/s], Re = 3.1·106)

Figure 32. Contrôle de la transition sur une aile en flèche par perturbations antagonistes ou « killer modes » (O. Vermeersch et D. Arnal. Onera)

Le deuxième exposé (VKI) portait sur la prévision de la transition induite par un décollement laminaire avec le modèle [γ,Reθ] appliqué à une turbine à charge-élevée et basse pression (High-Lift Low-Pressure Turbine ou HLLPT). Les calculs, effectués avec le code elsA de l’Onera, donnent de bons résultats pour les faibles valeurs du coefficient de charge compressible de Zweifel ψ, même à de faibles valeurs du nombre de Reynolds. En revanche, aux valeurs élevées de ψ, les calculs ne semblent pas capables de prédire le comportement de l’écoulement. Les auteurs ont mis en évidence l’effet du nombre de Reynolds de turbulence Ret sur la prévision de la transition induite par un décollement pour les aubes de turbines basse pression associées à des facteurs ψ élevés (voir figure 33).

Nombre de Reynolds de turbulence Ret=0.01 Nombre de Reynolds de turbulence Ret=6.67

Figure 33. Transition induite par un décollement laminaire dans une turbine à charge élevée et basse

pression (HLLPT). Rapport µt/µ et nombre de Mach isentropique pour Re2,is=80000, M2,is=0,65 and Tu=0,9%. (J. Babajee et T. Arts. VKI)


Le papier suivant (Texas A&M University) présentait une comparaison expérience-calcul des profils de vitesse et de la croissance des instabilités sur un cône placé dans un écoulement à Mach 6. Les mesures présentées ont été effectuées sur un cône de demi angle 5° sans incidence à un nombre de Reynolds de 107/m dans une soufflerie « silencieuse » transférée de NASA-Langley à l’Université Texas A&M (Nozzle Test Chamber M6NTC). La position de la transition était déterminée par des thermocouples et le développement de la couche limite caractérisé par anémométrie fil chaud (voir figure 34). La croissance des instabilités est comparée avec des calculs.

Bruit d’écoulement dans la veine M6QT en

présence du cône. Spectre au travers de la couche limite à différentes

stations selon X

Figure 34. Etude de la transition sur un cône de demi-angle 5° à Mach 6 (J. Hofferth, W. Saric, J. Kuehl, E. Perez, T. Kocian et H. Reed. Texas A&M University)

La troisième communication de la session (DLR) présentait des résultats expérimentaux et numériques obtenus dans la soufflerie aéroacoustique à veine ouverte de Braunschweig AWB (Aeroakustische Windkannal Braunschweig, voir figure 35). Les calculs, d’abord veine vide puis en présence de la maquette bidimensionnelle DLR-F16, ont été effectués par résolution des équations de Navier-Stokes (approche RANS) au moyen du code TAU du DLR, la turbulence étant modélisée par le modèle [k,ω] à deux équations de Menter. Le cœur du jet ainsi que les couches de mélange ont été explorés au moyen de sonde de pression 7 trous.


Vue CAD du circuit de la soufflerie aéroacoustique AWB

Champ de vitesse dans le plan vertical médian

Figure 35. Qualification de la soufflerie aéroacoustique à veine ouverte de Braunschweig AWB

(V. Ciobaca, M. Pott-Polenske, S. Melber-Wilkending et G. Wichmann. DLR) La dernière communication de cette session (Université de Stuttgart/Université de Cambridge) portrait sur une étude numérique et expérimentale de l’écoulement sur des bosses destinées à contrôler une onde de choc. Le cas test est caractérisé par une géométrie de bosse fixe qui est déplacée par rapport à l’onde choc, un mauvais positionnement relatif pouvant gravement compromettre l’efficacité du contrôle. L’étude numérique a été effectuée avec le code FLOWer développé au DLR qui utilise un modèle de turbulence SST (Shear Stress Transport) à équations de transport du type [k,ω]. Les expériences ont été exécutées dans la soufflerie supersonique de l’Université de Cambridge (voir figure 36).


Position correcte du choc Mauvaise position du choc (trop en aval)

Figure 36. Contrôle par bosse d’une onde choc. Effet de la position de la bosse par rapport au choc

repéré par la ligne en traits interrompus (K. Nübler, S. Colliss, T. Lutz, E. Krämer et H. Babinsky. Université de Stuttgart/Université de Cambridge)

Deuxième journée. Mardi 27 mars 2012 après-midi La quatrième conférence pilote, donnée par Zdenek Johan de Dassault Aviation, portait sur l’utilisation conjointe à Dassault-Aviation des essais en soufflerie et de la CFD en se focalisant sur la définition aérodynamique et la qualification du Falcon. En transsonique, la forme aérodynamique est surtout définie par des calculs Navier-Stokes tridimensionnels, la soufflerie procurant les renseignements nécessaires pour ajuster la forme et pour sa validation (voir figure 37). A faible vitesse, pour les configurations hyper-sustentées, la soufflerie est l’outil principal pour la définition de l’architecture de l’avion et pour l’identification de ses qualités de vol, la CFD étant utilisée pour des analyses complémentaires entre les campagnes de soufflerie.


Essais dans la soufflerie S2 du centre Onera de Modane

Calcul Navier-Stokes

Figure 37. Etude aérodynamique du Falcon en vol transsonique

(Zdenek Johan. Dassault Aviation) Session 4a - Coopération CFD–soufflerie pour la conception aérodynamique (Président : Nicolas Daniel, Airbus Germany) La première communication de cette session (Onera/JAXA ou Japan Aerospace Exploration Agency) avait pour sujet la prévision de la transition sur une aile supersonique en forte flèche (aile NEXST pour National EXperimental Supersonic Transport program) fonctionnant en laminarité naturelle développée par le JAXA. On présente ici une analyse de la transition à partir de calculs de stabilité avec des comparaisons détaillées à des expériences effectuées à Mach 2 dans la soufflerie S2 du Centre Onera de Modane, la transition étant détectée par films chauds et caméra infrarouge. Sur le plan numérique, des perturbations sont introduites sous forme d’ondes dans les équations de Navier-Stokes tridimensionnelles (voir figure 38).

Essai à Mach 2 sur la maquette NEXST dans la soufflerie S2 du centre Onera de

Modane

Position de la transition sur l’aile. Comparaison film chaud, image infrarouge et calcul.

Figure 38. Etude expérimentale et théorique de la laminarité naturelle sur une aile en supersonique

(O. Vermeersch, K. Yoshida, Y. Ueda et D. Arnal. Onera/JAXA)


La présentation suivante (Onera/Aviation Design/ESTACA) portait sur la prévision des performances d’aéronefs légers par combinaison essais en soufflerie et simulations d’écoulement. La configuration d’UAV basse-vitesse appelée Eole et cofinancée par le CNES a été essayée dans la soufflerie L2 du centre Onera de Lille (voir figure 39). La maquette (échelle 1/2,3, nombre de Reynolds calculé avec la corde de 0,2×106 pour une valeur de vol de 1,1×106) était moulée dans un matériau composite en fibre de carbone et équipée de 69 orifices de pression. La grande sensibilité de ce genre d’écoulement au nombre de Reynolds a été qualifiée par des calculs URANS tridimensionnels dans les conditions du vol et de la soufflerie.

Maquette Eole dans la soufflerie L2 du centre Onera de Lille

Décollement visualisé par les lignes de frottement calculées

Figure 39. Etude de la configuration d’UAV Eole (S. Mouton, E. Rantet, G. Gouverneur

et C. Verbeke. Onera/Aviation Design/ESTACA) Le troisième papier présentait un bilan du développement d’un système prototype pour l’intégration EFD/CFD en cours au JAXA (EFD pour Experimental Fluid Dynamics). Le but du système développé est d’améliorer l’efficacité, la précision et la fiabilité des essais en soufflerie par l’utilisation conjointe de la CFD et de techniques avancées pour l’intégration EFD/CFD (voir figure 40). Sont présentés le concept de soufflerie hybride et les défis technologiques devant être surmontés pour le développement du système. Les détails sur les sous-systèmes et les problèmes techniques particuliers, tels que l’adoption d’un format commun pour l’EFD et la CFD, la comparaison en temps réel avec les résultats de soufflerie et une prévision CFD, sont également exposés.


Figure 40. Concept de soufflerie numérique/analogique (S. Watanabe, S. Kuchi-ishi, K. Murakami, A. Hashimoto, H. Kato, T. Yamashita, K. Yasue, K. Imagawa et K. Nakakita. JAXA)

La communication suivante (Onera) avait pour objet une approche combinée numérique et expérimentale pour la prévision de l’efficacité des surfaces de contrôle, cette étude étant la contribution française au programme « DTP Modèles – phase 3 ». Le papier porte sur la validation de calculs numériques, prenant en compte les effets aéroelastiques, exécutés avec le code Euler/Navier-Stokes elsA complété de son modèle aéroelastique. Les expériences ont été exécutées en transsonique dans la soufflerie S2 du centre Onera de Modane sur une demi maquette (géométrie HiReTT) équipée de spoilers fixes et d’un aileron actionnable à distance (voir figure 41).

Montage expérimental dans la soufflerie S2 du centre

Onera de Modane Evolution en fonction du temps du coefficient

de portance

Figure 41. Prévision de l’efficacité aérodynamique de gouvernes pour contrôler le flottement (P. Girodroux-Lavigne, A. Lepage et J.-M. David. Onera)

La cinquième communication avait pour objet la synergie CFD-soufflerie pour une amélioration des méthodes de conception chez Airbus. Cette synergie est bénéfique dans


plusieurs domaines dont la définition du dispositif expérimental (maquette/interface support), l’optimisation de la matrice d’essais, la mise au point de méthodes de corrections soufflerie précises, l’usage de la soufflerie pour la validation en profondeur des méthodes CFD (voir exemple figure 42).

Essais dans la soufflerie Airbus

de Filton CAD de la partie avant Calcul de l’écoulement autour du

train d’atterrissage

Figure 42. Synergie calcul/essais en soufflerie pour la conception d’un avant d’Airbus (N. Estève et M. J. Estève. Airbus Operation SAS)

La dernière présentation de cette session (CETIM/Université de Nantes/DGA) portrait sur le développement par DGA Essais Propulseurs d’un échangeur de chaleur destiné à un banc d’essai moteur présentant de meilleures performances d’échange thermique, devant être plus compact tout en assurant un fonctionnement sous des conditions particulièrement sévères (1600 K et Mach 2). L’augmentation de performance est recherchée au moyen de tubes en spiral cannelés sur le surface externe (voir figure 43). L’étude a été effectuée par calculs, plusieurs modèles de turbulence ayant été considérés.

Figure 43. Aménagement de l’échangeur avec tubes en spiral (A. Couzinet, D. Pierrat, L. Gros, A. Moctar et A. Foata. CETIM/Université de Nantes/DGA)

Session 4b – Expérience et validation pour applications diverses I (Présidente : Paola Cinnella, Arts et Métiers Paris Tech) Le premier exposé (Institut PPRIME-Poitiers/ENSMA) portait sur une analyse par fil chaud et corrélation vitesse-pression d’un modèle de tourbillon de montant de pare-brise d’automobile avec et sans turbulence amont (voir figure 44). La présence de ce tourbillon, au contact des vitres latérales, est une importante source de bruit. Pour comprendre la structure instationnaire


du tourbillon, le champ de vitesse tridimensionnel a été défini par des mesures au fil chaud associées à des analyses du couplage champ de vitesse-pression. La présence d’une turbulence amont entraîne une forte augmentation des fluctuations de pression à la paroi. Les corrélations pression-vitesse montrent que l’ondulation du tourbillon conique est aussi pilotée par la turbulence amont

Modèle utilisé et système de mesure au fil chaud Densité Spectrale de Puissance (DSP) dans la

région de la couche de mélange

Figure 44. Etude du tourbillon engendré par un montant de pare-brise d’automobile (F. Affejee, C. Sicot, R. Perrin, et J. Borée. Institut PPRIME-Poitiers/ENSMA)

La deuxième communication (Université Paris-Sud/LIMSI/Monash University, Melbourne) avait pour objet l’organisation tridimensionnelle d’un écoulement de cavité incompressible. Les simulations numériques ont été exécutées avec le code OLORIN développé au LIMSI où les équations de quantité de mouvement sont discrétisées selon l’approche volumes finis. La discrétisation des termes de flux utilise un schéma centré du second ordre, les termes visqueux étant évalués implicitement et les flux convectifs explicitement. La configuration étudiée consiste en une cavité ouverte surmontée d’une conduite parallélépipédique dans laquelle s’écoule le courant entraînant l’écoulement de cavité (voir figure 45).

Structures vues de côté et légèrement de dessus et de dessous

Structures vues de face depuis la paroi aval de la cavité

Figure 45. Simulation de l’écoulement tridimensionnel dans une cavité (L. Pastur, Y. Fraigneau,

J. Basley et F. Lusseyran. LIMSI/Université Paris-Sud/Monash University, Melbourne) La présentation suivante (Université de Sherbrooke) avait pour sujet la simulation numérique et les essais en soufflerie d’un sous système de tricycle, incluant pneus, suspension, triangle et garde boue (voir figure 46). Les calculs ont été exécutés avec le code commercial Star CCM+.


Différents modèles de turbulence ont été essayés : [k,ε], [k,ω] et SST. Le maillage final comprenait 9 millions d’éléments, bon compromis entre précision et coût de calcul. Les calculs ont été validés sur des essais effectués dans la soufflerie S1 de l’Université de Sherbrooke à une vitesse maximale de 35m/s. (veine vide), les efforts aérodynamique (traînée, portance, moment de tangage) étant mesurés par une balance.

Sous-système roue installé dans la soufflerie

Répartition du coefficient de pression sur

le sous-système roue

Figure 46. Etude d’un sous-système de tricycle incluant pneu, suspension et garde-boue (T. Driant, L. Remaki, S. Moreau, A. Desrochers et H. Fellouah. Université de Sherbrooke)

La quatrième communication (LTIE-Université Paris-Ouest/ENSAPM) était consacrée à une simulation expérimentale et numérique d’un moulin à vent iranien du seizième siècle à axe vertical, l’objectif étant de le restaurer (voir figure 47). Les aspects aérodynamiques ont été étudiés numériquement en utilisant une méthode volumes finis et le code FLUENT. Les champs de vitesse et de pression ainsi calculés doivent être comparés à des essais exécutés dans la soufflerie de l’établissement de Ville d’Avray de l’Université Paris-Ouest.

Vue du moulin montrant l’axe, le convergent et le déflecteur

Représentation du moulin pour le calcul

Calcul numérique : iso-vitesses, fonction de courant et énergie

cinétique de turbulence

Figure 47. Etude aérodynamique d’un moulin à vent iranien du 16ème siècle à axe vertical (A. Baïri, M. Brocato, B. Chanetz, K. Gohari, S. Guenoun, A. Hocine et A. Tomassetti. LTIE-Université Paris-

Ouest/ENSAPM)


L’exposé suivant (National Research Center/Université du Caire) portait sur la modélisation et la simulation de l’écoulement d’air autour d’une structure solide utilisant l’outil COMSOL Multiphysics résolvant les équations de Navier-Stokes tridimensionnelles avec modèle de turbulence [k,ε]. Trois cas de validation ont été considérés : la survitesse sur un des cotés d’un bâtiment, la longueur de recollement en aval d’un bâtiment isolé, la survitesse au passage entre deux bâtiments (voir figure 48).

Survitesses autour d’un coin de bâtiment Lignes de courant autour d’un bâtiment isolé

Figure 48. Calcul de l’écoulement autour d’un bâtiment isolé par un code multi-physique (S. H. Eissa et A. S. Eissa. National Research Center/Université du Caire)

La dernière communication de la session (Université Mouloud Mammeri, Tizi-Ouzou) présentait une étude expérimentale et numérique sur l’emplacement des tourbillons d’apex sur un ensemble aile delta–fuselage. La configuration étudiée est une aile delta mince pouvant être fixée sur un fuselage interchangeable (voir figure 49). Quatre maquettes, d’angle d’apex 45, 60, 80 et 85°, ont été examinées. Les positions des tourbillons étaient déterminées au moyen de deux rangées de prises de pression. Les configurations aile–fuselage ont été calculées par résolution des équations de Navier-Stokes au moyen d’un code FLUENT avec modèle de turbulence de Spalart-Allmaras.

Montage de l’aile de 60° de flèche seule dans la soufflerie

Coefficient de pression calculé à l’extrados (flèche de 60°, incidence de 15°)

Figure 49. Etude expérimentale et numérique des tourbillons d’apex d’une aile delta

(I. Boumrar et A. Ouibrahim. Université Mouloud Mammeri, Tizi-Ouzou)


Cette deuxième journée du symposium a été conclue par la remise du prix de la meilleure communication présentée au 46ème Symposium International d’Aérodynamique Appliquée, tenu à Poly’tech Orléans en mars 2011. Les lauréats étaient : Arne Stuermer et Jianping Yin (DLR Braunschweig) pour leur communication intitulée Installation impact on pusher-CROR engine low speed performance and noise emission characteristics. Ce prix décerné chaque année par la Commission Aérodynamique de la 3AF récompense le contenu scientifique, l’excellence de l’exposé oral et la qualité de la version écrite. Le diplôme et la médaille ont été remis à Arne Stuermer qui s’était déplacé depuis Braunschweig. En outre, l’ouvrage Eiffel/La bataille du vent écrit par Martin Peter a été remis aux lauréats en souvenir de la célébration du centenaire de sa soufflerie.

Figure 50. Remise du prix de la meilleure communication au 46ème Symposium à Arne Stuermer par le président de la Commission Aérodynamique et la Secrétaire Exécutive

Enfin, cette journée particulièrement chargée a été couronnée par le traditionnel banquet amical que la 3AF a été particulièrement heureuse de pouvoir organiser dans un restaurant du premier étage de la Tour Eiffel, site à la fois opportun et prestigieux.

Figure 51. Le banquet amical au premier étage de la Tour Eiffel


Troisième journée. Mercredi 28 mars 2012 matin La cinquième journée a été ouverte par la projection de la première partie du film de Jean Tensi, Des cathédrales pour le vent, fervent et émouvant hommage aux gens des souffleries. Le premier exposé de la matinée fut consacré à l’évocation de la carrière de Gustave Eiffel en aérodynamique par Martin Peter, actuel conservateur de la soufflerie Eiffel, et qui en fut le propriétaire gérant, de 1983 à 2001. C’est en 1903 que Gustave Eiffel, alors âgé de 71 ans, entreprend ses premières recherches expérimentales sur la résistance de l’air. S’ouvrent à lui les vingt années fécondes d’une seconde carrière de savant aérodynamicien jusqu’à sa mort survenue à Paris le 27 décembre 1923. En 1909 Eiffel construit au « Laboratoire du Champs de Mars » une première soufflerie destinée à l’étude de l’aérodynamique. Cette soufflerie est transférée en 1912 rue Boileau à Auteuil. C’est le centenaire de cette installation qui est fêté cette année. Heureuse coïncidence le bâtiment de l’Ecole Nationale des Arts et Métiers dans lequel se déroulaient nos conférences date aussi de 1912. Martin Peter a également évoqué deux brillants collaborateurs de Gustave Eiffel : Léon Rith, qui met au point le mode de représentation connu sous le nom de « polaires logarithmiques » et Antonin Lapresle, à qui Gustave Eiffel confiera ultérieurement la direction du laboratoire, et qui a apporté un perfectionnement important à la balance aérodynamique à trois composantes pour la mesure des efforts aérodynamiques.

Figure 51. Martin Peter, Conservateur de la Soufflerie Eiffel durant son exposé

Session 5a – Expérience fondamentale et CFD pour le contrôle des écoulements (Président : Azeddine Kourta, Laboratoire PRISME–Orléans) La première communication (IUSTI-Université de Provence/Institut ICARE-Orléans/ITAM) de cette session portait sur l’étude d’un écoulement raréfié à Mach 2 autour d’un cylindre et son interaction avec une décharge DC. Les expériences ont été effectuées dans la soufflerie MarHY du Laboratoire d’Aérothermique dans laquelle était monté un cylindre équipé d’un


dispositif de décharge DC (voir figure 52). Des mesures de traînée, de portance, ainsi que des explorations au tube de Pitot ont été exécutées et comparées à des résultats de simulation numérique. Egalement, des mesures spectroscopiques ont permis de caractériser la nature de la décharge et les phénomènes de non-équilibre associés à l’interaction de la décharge et du choc de tête.

Soufflerie supersonique à gaz raréfié MarHy Onde de choc et plasma avec décharge de 1kV

Figure 53. Ecoulement raréfié à Mach 2 autour d’un cylindre et interaction avec une décharge DC

(J. Pons, V. Lago, J.-D. Parisse et A. N. Kudryavtsev. IUSTI-Université de Provence/Institut ICARE-Orléans/ITAM)

La deuxième présentation (ENSTA-ParisTech/PSA Peugeot Citroën) concernait une étude expérimentale de la stabilité d’un sillage turbulent de révolution. La symétrie statistique d’un tel sillage est en effet très sensible à des perturbations antisymétriques stationnaires. En conséquence, un petit cylindre de contrôle placé dans le sillage proche fixe l’écoulement selon une organisation asymétrique affectant le détachement tourbillonnaire ainsi que la traînée. En revanche, un cylindre (anneau) mince conserve la symétrie de l’écoulement moyen et a un plus grand impact sur la fréquence du mode global et sur la traînée (voir Figure 54).

Lignes de courant et plages iso-fluctuations de

vitesse dans le cas sans contrôle Effet du contrôle par un anneau (réduction de traînée de 13%)

Figure 54. Contrôle d’un sillage de révolution en écoulement subsonique (M. Grandemange,

M. Gohlke, V. Parezanović et O. Cadot. ENSTA-ParisTech/PSA Peugeot Citroën)


La troisième présentation (Laboratoire PRISME-Orléans) examinait une méthode de contrôle par volets auto-adaptables perméables appliquée à un corps émoussé. Ces volets sont constitués par un squelette rigide recouvert de soie qui simule le rachis et le calamus d’une plume d’oiseau. Les expériences ont montré que le dispositif permettait de diminuer de 22% la traînée d’un cylindre de section carrée en provoquant une augmentation de la pression de culot (voir figure 55). D’après l’étude des distributions de pression moyenne, l’organisation générale de l’écoulement doit être fortement modifiée (voir Figure 55). En outre, l’examen des fluctuations de pression au centre du culot indique une forte atténuation des fluctuations de traînée.

Cylindre carré avec volets perméables

Pression sur le corps sans contrôle Pression sur le corps avec contrôle

Figure 55. Contrôle de la traînée d’un cylindre carré par volets perméables auto-adaptables

(A. Feuvrier, N. Mazellier et A. Kourta. Laboratoire PRISME–Orléans) L’exposé suivant (PSA Peugeot Citroën/LIMSI) concernait une validation expérimentale d’une modélisation par des termes sources de générateurs de tourbillon (Vortex Generator ou VG) destinés à réduire la traînée de véhicules terrestres. Le principe consiste à substituer au VG physique, dont la représentation conduit à des difficultés de maillage, une force de volume engendrant une rotation analogue à celle d’un VG. Les auteurs ont utilisé le modèle BAY de Bender qui évalue une force latérale normale à l’écoulement et parallèle à la surface. Cette force impose à l’écoulement une déviation similaire à celle produite par un VG pour les codes Navier-Stokes. La méthode est appliquée à une forme simplifiée dihédrale (voir figure 56).

Contours iso-vitesse longitudinale expérimentaux Contours iso-vitesse longitudinale calculés

Figure 56. Modélisation de générateurs de tourbillon par une force de volume

(T. Rouillon, F. Harambat, L. Mathelin et C. Tenaud. PSA Peugeot Citroën/LIMSI) Le dernier papier de cette session (IAT/CNAM/ESCPI) portait sur la réduction au moyen de jets pulsés de la traînée du corps d’Ahmed de référence avec vitre arrière à 25°. Les jets d’air


pulsé (vitesse allant de 20 m/s à 40 m/s) sont obtenus au moyen de 8 vannes électromagnétiques alimentant une chambre rectangulaire d’où les jets émanent au travers d’une plaque perforée interchangeable. Trois plaques ont été utilisées : fente transversale continue, fente transversale discontinue, fentes multiples en V. Les essais ont été exécutés dans la soufflerie S4 de l’IAT où pour chaque configuration on a qualifié l’influence des paramètres de contrôle (fréquence adimensionnelle, coefficient de quantité de mouvement du jet) sur la traînée ainsi que sur la pression en certains endroits (voir figure 57). La réduction de traînée maximale est obtenue en augmentant la quantité de mouvement injectée pour une valeur bien définie de la fréquence de pulsation. .

Géométrie et position des plaques perforées Influence des paramètres de contrôle (Stj et Cµ) sur le gain de trainée

Figure 57. Contrôle de la traînée du corps d’Ahmed par jets pulsés

(P. Joseph, X. Amandolèse et J.-L. Aider. IAT/CNAM/ESCPI) Session 5b – Expérience et validation pour applications diverses II (Président : Nicolas Gétin, MBDA) La première communication de cette session (CORIA-Rouen/CNES) avait pour sujet le calcul LES du décollement induit par choc dans une tuyère de lanceur spatial lors des processus d’amorçage et de désamorçage. L’objectif est d’identifier l’origine des charges latérales agissant sur la tuyère durant les phases de mise et feu et d’extinction du moteur. Alors, des ondes de choc balayent le divergent de la tuyère provoquant le décollement de la couche limite. L’étude est focalisée sur le tout début de la phase de démarrage et l’apparition d’une onde choc secondaire qui interagit avec la paroi (voir figure 58). Les calculs LES sont comparés à des mesures de la vitesse de l’onde de choc.


Visualisations de l’écoulement : strioscopie numérique, iso-surfaces du facteur Q et vorticité

dans le plan médian.

Comparaison de strioscopies éclair expérimentale (haut à gauche) et numériques

pour différentes densités de maillage

Figure 58. Simulation LES du processus d’amorçage d’une tuyère de lanceur spatial (A. Chaudhuri, A. Georges-Picot, A. Hadjadj et S. Palerm. CORIA-Rouen/CNES)

Le deuxième exposé (CNES/Arts et Métiers-ParisTech/Onera) présentait une analyse expérimentale et numérique du concept de tuyère double-galbe (dual bell nozzle) pour nano-lanceur (projet PERSEUS). La tuyère double-galbe est une tuyère auto adaptative présentant un double contour dont la première partie est amorcée et sensiblement adaptée à basse altitude, le décollement se fixant sur l’arête du changement de contour. A haute altitude, la deuxième partie de la tuyère s’amorce permettant une performance optimale. Le fonctionnement du concept a d’abord été qualifié par des essais en gaz froid dans la soufflerie R2 du Centre Onera de Meudon (voir figure 59). En parallèle, des simulations ont été exécutées avec le code CPS_C développé par BERTIN Technologie et le CNES avec un maillage 2D de révolution et le modèle de turbulence [k,ε] de Jones-Launder.

Montage dans la soufflerie R2 du

centre Onera de Meudon Champ de nombre de Mach calculé pour un

rapport de détente de 144

Figure 59. Etude expérimentale et théorique d’un concept de tuyère double-galbe (S. Palerm, J.-C. Robinet, P. Reijasse, V. Bar et Y. Bermond. CNES/Arts et Métiers-ParisTech/Onera)

La troisième communication (Military Technical Institute, Belgrade) portait sur des mesures d’amortissement en roulis pour des maquettes de missile essayées en subsonique dans la soufflerie T-38 (voir figure 60). Le premier essai a été effectué sur le Modified Basic Finner Model à Mach 0,6. Le second sur un missile antitank à des nombres de Mach de 0,2, 0,4 et 0,6. Les mesures ont utilisé la technique de l’oscillation forcée


Missile dit “Modified Basic Finner” Missile anti-tank

Figure 60. Qualification de l’amortissement en roulis de missiles en subsonique dans la

soufflerie T-38 (M. Samardžić, Z. Anastasijević, D. Marinkovski et J. Isaković. Military Technical Institute, Belgrade)

La présentation suivante (Military Technical Institute, Belgrade) avait pour objet des essais d’un missile antitank avec et sans jets latéraux de contrôle de trajectoire. L’objectif des essais, exécutés dans les souffleries T35 et T38 à Mach 0,2, était de constituer une base de données pour estimer l’influence des jets réels sur les qualités aérodynamiques du missile (voir figure 61). Les jets étaient simulés par de l’air et les efforts mesurés par une balance 6 composantes à jauges de contrainte.

Missile anti-tank avec jets transversaux de

contrôle du roulis Missile anti-tank dans la soufflerie T-35

Figure 61. Essais sur un missile anti-tank avec jets latéraux

(G. Ocokoljić, M. Samardžić et A. Vitić. Military Technical Institute, Belgrade) Le dernier exposé (Ecole Militaire Polytechnique, Alger) portait sur l’aérodynamique d’ailes endommagées au combat. L’étude a été exécutée pour une aile droite de profil NACA 64-412, le dommage étant représenté par un trou circulaire dont on a fait varier le diamètre et la position : moitié et quart de la corde (voir figure 62). Les calculs, exécutés au moyen d’un code FLUENT avec modèle de turbulence [k,ε], ont été comparés à des expériences disponibles.


Dommage sur l’aile au quart de corde avec un diamètre du trou de 30% de la corde

Vecteurs vitesse et lignes de courant pour l’aile endommagée

Figure 62. Etude numérique et expérimentale d’une aile endommagée

(S. Djellal et T. Azzam. Ecole Militaire Polytechnique, Alger)

Visites techniques La Soufflerie Eiffel à Auteuil. L’après-midi, une cinquantaine de congressistes se sont rendus rue Boileau dans le XVIème arrondissement de Paris, pour visiter la soufflerie classée monument historique depuis 1993. Les nombreux visiteurs furent accueillis par Martin Peter et Margherita Ferrucci, jeune ingénieur d'études à l’Aérodynamique Eiffel, entité rattachée au Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) qui a racheté la soufflerie en 2001 et dont l’actuel directeur-gérant est Benoît Blanchard. Nos hôtes nous ont fait visiter avec beaucoup de passion ce laboratoire centenaire. Martin Peter a évoqué l’appareil de chute, utilisé par Eiffel à la Tour Eiffel pour mesurer la traînée et qui figure parmi les objets les plus intéressants de ce musée vivant. Il a ensuite présenté la soufflerie, dont l’originalité réside dans la présence des éléments successifs qui la constituent d’amont en aval : un collecteur ou convergent, dans lequel l’air est accéléré ; une chambre d’expérience étanche alors que les souffleries de l’époque ne comprenaient qu’un tunnel ; une reprise située à la sortie de la chambre d’expérience ; un diffuseur, tube divergent, poursuit la reprise ; un ventilateur hélicoïdal de 3,80 m de diamètre pesant 8 500 kg. Margherita Ferruci a présenté les essais actuels réalisés par le laboratoire Aérodynamique Eiffel, qui continue à apporter à l’industrie une contribution scientifique déterminante sur l’aérodynamique des véhicules, en aéraulique industrielle et en ingénierie du bâtiment.


Entrée du convergent de la soufflerie Martin Peter devant l’appareil de chute libre

Figure 63. Visite de la Soufflerie Eiffel au 67 rue Boileau à Paris 16ème

La soufflerie des Arts et Métiers ParisTech. Durant le déroulement du symposium, l’équipe ENSAM organisait une visite de ses moyens d’essai aérodynamique. Le centre d'enseignement et de recherche de Paris d'Arts et Métiers ParisTech possède une soufflerie équipée d'un système de haute précision pour les mesures de forces aérodynamiques (voir figure 64). La soufflerie est placée sous la responsabilité de Fawaz Massouh et Ivan Dobrev. Le champ de vitesse peut être mesuré par PIV et un système d'anémométrie à fil chaud 3D. Plusieurs projets sont développés dans les domaines de l'aérodynamique automobile et des éoliennes. Les activités de recherche les plus récentes s'appuyant sur la soufflerie concernent l'exploration de sillages d'éolienne.

Figure 64. Essai d’éolienne dans la soufflerie des Arts et Métiers

ParisTech


Bilan et conclusion

Cette année, 108 personnes officiellement inscrites ont participé au colloque. Parmi eux 37 collègues étrangers venant d’Algérie, d’Allemagne, de Belgique, du Canada, d’Egypte, d’Espagne, des Etats-Unis, du Japon, des Pays-Bas, du Royaume-Uni, de Russie, de Serbie. Pour le symposium d’aérodynamique appliquée, il s’agissait d’une participation exceptionnelle s’expliquant sans doute par le sujet et le lieu du symposium. La grande majorité des participants étaient des chercheurs (laboratoires universitaires ou instituts de recherche), 31 inscrits représentant l’industrie ou une agence gouvernementale (Airbus, Astrium Space Transportation, Bertin Technologies, Bombardier Aerospace, CD Adapco, CETIM, CNES, CSTB, Dassault Aviation, DGA Essais propulseurs, Euroxa, MBDA, MSC Software, Nexter Systems, Messier Bugatti Dowty, PSA Peugeot Citroën, Renault, Valeo). Si on inclut les conférences pilotes, 59 communications ont été présentées, en majorité de la part de chercheurs ou d’universitaires. Il est en fait difficile de faire ressortir la participation des industriels, un grand nombre de papiers résultant de coopérations industrie-recherche avec des auteurs émanant des deux milieux. Comme chaque année, de nombreuses communications étaient le fait de jeunes collègues (dont des doctorants en cours de thèse pour qui le colloque est souvent une première opportunité de présenter leurs travaux). Le colloque est ainsi un lieu d’échanges très conviviaux et intergénérationnels entre chercheurs et industriels, les contacts étant favorisés par le dîner amical à la Tour Eiffel très réussi. Le Comité de programme encourage les auteurs à proposer la version écrite de leur communication sous forme d’article dans des revues scientifiques de haut niveau en faisant référence à notre symposium. Cette année pour la quatrième fois, l'International Journal of Engineering Systems Modelling and Simulation (IJESMS), va consacrer un numéro spécial à la publication d’une sélection des meilleures communications, initiative qui permettra ainsi de valoriser ces travaux. Le responsable de cette action est Bruno Chanetz, de la Commission Aérodynamique et membre du comité éditorial de l’IJESMS. Pour conclure, nos remerciements vont à l’ENSAM pour la qualité de son accueil et pour avoir accepté de mettre à notre disposition deux amphithéâtres. Merci aussi en particulier à Paola Cinnella, professeur à l’ENSAM, et à ses collègues de DynFluid pour leur aide efficace et amicale, aux présidents de session, aux conférenciers et participants qui ont animé les sessions par leurs nombreuses questions et bien sûr au Secrétariat Exécutif de la 3AF pour la logistique, comme toujours, impeccable. Le prochain Symposium International d’Aérodynamique Appliquée aura pour thème Aerodynamics of details and small bodies et se tiendra du 25 au 27 mars 2013 à l’Institut Franco-Allemand de Saint-Louis. Jean Délery Président de la Commission Aérodynamique


ANNEXE

PROGRAMME DU SYMPOSIUM


The symposium takes place in the Arts et Métiers ParisTech (France), a prestigious engineering school situated in Paris.

How to reach the symposium location?

Gen

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Info

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Arts et Métiers ParisTech 151, Boulevard de l’Hôpital 75013 Paris - France

By car

P1: Parking Segetax - 25 Rue du Banquier, 75013 Paris P2: Park Alizés - 114 Boulevard de l’Hôpital, 75013 Paris P3: Vinci Park Services - 181 Boulevard Vincent Auriol, 75013 Paris

By bus

Lines N° 27-47-57-64-67-83

Underground Stations

M5: Campo Formio/Place d’Italie M6: Place d’Italie M7: Place d’Italie

RER Station

RER C: Paris Austerlitz/Bibliothèque François Mitterrand

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For more details concerning the various transport lines, consult the RATP map (1). You can also request a copy when you purchase your transport tickets. For more information concerning public transport in the Paris region, please consult the RATP website (1). RATP has 3 dedicated bus lines for travel to and from the major airports around Paris: Orly and Roissy Charles de Gaulle. See their website for more information about these bus lines (1), as well as alternative itineraries by public transport for travelling to and from the airports.

Air France coaches are at your service with 5 regular bus lines taking you to and from the airports. Please see their website for more information (2).

Vélib’ is a self-service “bike hire” system available 24 hours a day, 7 days a week. There are multiple pick-up and drop-off locations which allow you to pick up your bike from one service point and drop off to another. Consult the Vélib website (3) for more information and a list of Vélib stations.

1 - http://www.ratp.fr 2 - http://videocdn.airfrance.com/cars-airfrance 3 - http://www.velib.paris.fr

Acc

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JACK’S HÔTEL ** Paris - Rive Gauche19, avenue Stephen Pichon - 75013 Paris Phone: +33 (0)1 45 85 17 34 [email protected] : Place d’Italie (M5, 6, 7), Nationale (M6), Campo Formio (M5) Autobus : 27-47-57-64-67-83www.jacks-hotel.com

HÔTEL MANET ** Special Rate for 3AF15, rue Edouard Manet - 75013 Paris Phone : +33 (0)1 45 86 35 [email protected] : Place d’Italie (M5, 6, 7)Autobus : 27-47-57-64-67-83www.hotelmanet.com

TIMHÔTEL **22, rue Barrault - 75013 ParisPhone : +33 (0)1 45 80 67 67Metro : M6 Corvisart/Place d’ItalieAutobus : 57-62-67-21-83-47www.timhotel.com

HÔTEL IBIS ** Paris Place d’Italie25, avenue Stephen Pichon - 75013 Paris Phone : +33 (0)1 44 24 94 [email protected] : Place d’Italie (M5, 6, 7), Nationale (M6), Campo Formio (M5)Autobus : 27-47-57-64-67-83www.ibishotel.com

HÔTEL DES ARTS **8, rue Coypel - 75013 ParisPhone : +33 (0)1 47 07 76 [email protected] : Place d’Italie (M5, 6, 7)Autobus : 27-47-57-64-67-83www.hotel-des-arts-paris.fr

HÔTEL COYPEL **2, rue Coypel - 75013 ParisPhone: +33 (0)1 43 31 18 [email protected] : Place d’Italie (M5, 6, 7)Autobus : 27-47-57-64-67-83www.hotelcoypel.com

Make your reservation as soon as possible. Some places are recommended near the school, in the 13th “arrondissement” of Paris. For booking hotel on line, the Official website of the Paris Convention and Visitors Bureau: www.parisinfo.com

CITADINES Place d’Italie Paris 18, place d’Italie - 75013 ParisPhone : +33 (0)1 43 13 85 [email protected] : Place d’Italie (M5, 6, 7)Autobus : 27-47-57-64-67-83www.citadines.com

NOVOTEL Paris Porte d’Italie22, rue Voltaire94270 Le Kremlin-Bicêtre Phone : +33 (0)1 45 21 19 [email protected] : Porte d’Italie (M7)Autobus: 125, 131, 183, 184, 185, 186 Tramway : Porte d’Italie (T3)www.novotel.com

PROGRAMME

47th International Symposium of Applied AerodynamicsWind tunnel and computation: a joint strategy for flow prediction Paris, March 26-27-28, 2012

www.3af-aerodynamics2012.com

1912-2012 Centenary of the Eiffel wind tunnel

Programme 47th Aero2012 IMPO.ind2-3 2-3 14/02/12 13:55:44


47th International Symposium of Applied AerodynamicsWind tunnel and computation: a joint strategy for flow prediction Paris, March 26-27-28, 2012

Sci

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47th International Symposium of Applied Aerodynamics Paris, March 26 - 27 - 28, 2012

Wind tunnel and computation: a joint strategy for flow predictionIn 1909, Gustave Eiffel built at the foot of his famous tower one of the first wind tunnels dedicated to a new science: Aerodynamics. In 1912, the wind tunnel was moved to Auteuil, in Paris, where it is still in operation.

In 2012, the French aerodynamics community celebrates the centenary of the Eiffel wind tunnel and its continued use for the study of a large number of aerodynamic problems concerning aircraft, automobiles, buildings, etc. The 47th International Symposium of Applied Aerodynamics, which is placed under the auspices of this celebration, will focus on today strategy used for performance predictions and detailed flow analysis. This includes intensive use of CFD in connection with wind-tunnel experiments aiming to assessing the accuracy of computations, investigating the physics of complex flows and improving theoretical models. The symposium will also consider the close connection between wind-tunnel operation and CFD within the context of a computer aided wind tunnel.

SITE OF THE CONFERENCE: ORGANIZATION:

Arts et Métiers ParisTech 151, Boulevard de l’Hôpital 75013 Paris – France

Holger BABINSKY University of Cambridge

Abderrahmane BAÏRI University Paris West

Emmanuel BÉNARD ISAE

Jean-Paul BONNET University of Poitiers

Pierre BRENNER Astrium

Stéphane BURGUBURU Onera

Yannick BURY ISAE

Laurent CAMBIER Onera

Patrick CHAMPIGNY Onera

Bruno CHANETZ Onera

Paola CINNELLA Arts et Métiers ParisTech

Jean COLLINET Astrium

Michel COSTES Onera

Jean COUSTEIX ISAE

Denis DARRACQ Airbus

Jean DÉLERY 3AF/Onera

Piotr DOERFFER Polish Academy of Sciences

Michel DUMAS SAFRAN-Snecma

Gérard FOURNIER GFIC

Anne GAZAIX Airbus

Nicolas GÉTIN MBDA

Patrick GILLIÉRON Renault

Patrick GNEMMI ISL

Vincent HERBERT PSA – Peugeot Citroën

Denis JEANDEL Ecole Centrale of Lyon

Emilie JÉRÔME DGA

Azeddine KOURTA University of Orléans

Viviana LAGO CNRS

Amable LIÑÁN MARTINEZ Polytechnic University of Madrid

Bernard MASURE Polytech’Orléans

Olivier ORLANDI SAFRAN-SME

Didier PAGAN MBDA

Sandrine PALERM CNES

Pierre-Yves PAMART CSTB

Jean-Denis PARISSE University of Marseille

Jean-Pierre ROSENBLUM Dassault Aviation

Jean TENSI ENSMA

Jean-Pierre VEUILLOT Onera

Zoubir ZOUAOUI Glyndwr University

To be sent to: 3AF - 6, rue Galilée - 75016 Paris - France

Phone: 33 (0)1 56 64 12 30 - Fax: 33 (0)1 56 64 12 31 - E-mail: [email protected]

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Name: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . First Name: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Company: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Country: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phone: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Fax: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-Mail: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

q I wish to become 3AF member and I pay my membership (optional): q 125 €

q I wish to attend the conference as: 3AF individual Members: q 650 €

Participants: q 900 €

Speakers and Chairpersons: q 650 €

Students/University Speakers: q 400 €

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TOTAL: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . €

q Banquet 27 March 2012 - Accompanying persons : Extratickets : . . . . . . . . . . . . . . . x 60 € = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . €

TOTAL: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . €

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q by Cheque in Euros to the order of AAAF

q by Credit Transfer to the account: N° 30003-03300-00037260771-18 Société Générale Agence AG, 43-45 avenue Kléber, 75784 Paris-FranceBIC-ADRESSE SWIFT: SOGEFRPP - IBAN: FR76 30003 03333 00037260771 18 - ACCOUNT HOLDER: AAAF - CITY: PARIS 00037260771

q by Credit Card: q Visa q Mastercard q Diners q American Express Expiration date Credit card N° CID

Date / Signature:

Please don’t forget to mention the participant’s name on the credit transfer. Substitutions may be made at any time. However, cancellations will only be accepted until 7 days prior to the conference and must be received in written form. After 7 days, there will be a 350 € cancellation fee. Registrants who do not cancel before the conference date will be liable for the full registration fees.

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www.3af-aerodynamics2012.com



14h15 KEYNOTE CONFERENCE N°2: Validation of the state of the art of computational aerodynamics through community workshops Dimitri Mavriplis (University of Wyoming)

Session n° 2b: Computations and validation II: Data base/Propulsion Chairperson: Michel Dumas (SAFRAN-Snecma)Creating a database for validation of predictive methods for rotorcraft Pahov V., Valiev M., Jerehov V., Makarova L., Kusuymov A. and Barakos G. (Kazan National Technical University/University of Liverpool)

Garteur AG/AD-45 – Applications of CFD to predict high g loads Hantrais-Gervois J.-L.,Ceresola N., Heinrich R., van Muijden J., Sawyers D., Totland E. and Tysel L. (Onera/Alenia Aeronautica/ DLR/NLR /Airbus /SAAB/FOI)

Session n° 2a: Computer aided wind tunnel Chairperson: Holger Babinsky (University of Cambridge)15h00 Using CFD to calculate support interference effect in wind tunnel tests. Cartieri A., Viscat P. and Mouton S. (Onera)

15h30 Simulation and model support correction for slotted wall transonic wind tunnels Heidebrecht A. (DLR)

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Session n° 1a: Wind tunnel operation, improvement and development Chairperson: Alain Merlen (Onera and University of Lille 1)10h00 Development of a wind tunnel model passive vibration damping system Bergeron G., Dewar M., Fuchiron B., Mayaud U. and Weiss J. (Bombardier/Ecole de Technologie Supérieure, Montréal)

10h30 Standard models in the experimental aerodynamics laboratory of VTI Damljanovic D., Vukovic D. and Ocokoljic G. (Military Technical Institute, Belgrade)

Session n° 1b: Computations and validation I: Wind turbines/propellers Chairperson: Sandrine Aubrun-Sanches (PRISME Laboratory - Orléans)Wind tunnel experiments and numerical study of a wind turbine Dobrev I. and Massouh F. (Arts et Métiers – ParisTech)

Wind turbine wake computations Daaou Nedjaria H., Guerria O. and Saighib M. (Renewable energies Development Center/ Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumédiène, Algiers)

Evaluation of RANS modeling of wind turbine wake flow using wind tunnel measurements Sumner J., Espana G., Aubrun S. and Masson C. (ETS Montréal / PRISME Laboratory - Orléans)

Fluid-structure interaction and anisotropic mesh adaptation Hachem E., Feghali S.and Coupez T. (CEMEF - MINES ParisTech)

Wake analysis of UAV propeller at incidence Gomez Ariza D., Moretti S., Bénard E. and Moschetta J.-M. (BERTIN Technologies/ISAE)

8h45 SYMPOSIUM WELCOME Michel Scheller (President, French Aeronautics and Astronautics Society) Alex Rémy (Director, Arts et Métiers ParisTech)

9h15 KEYNOTE CONFERENCE N°1: Wind tunnels: key enablers for industrial innovation in aircraft design Patrick Wagner (Onera)

11h30 Tandem nozzle supersonic wind tunnel design Wu J. and Radespiel R. (TU Braunschweig)

12h00 Experiments and numerical investigations of pitch-plunging wing aerodynamics at low Reynolds numbers Wokoeck R. and Radespiel R. (TU Braunschweig)

12h30 Interactive computation and visualization. Towards a virtual wind tunnel Labroquère J., Duvigneau R., Kloczko T. and Wintz J. (INRIA Sophia Antipolis Méditerranée)

13h00 Lunch

11h00 Coffee break


11h15 Self-adaptive control of a bluff body wake by means of porous flaps Feuvrier A., Mazellier N. and Kourta A. (PRISME Laboratory – Orléans)

11h45 Experimental validation of vortex generators modeled by source terms for drag reduction of ground vehicles Rouillon T., Harambat F., Mathelin L. and Tenaud C. (PSA Peugeot Citroën/LIMSI)

12h15 Drag reduction on the 25° slant angle Ahmed reference body using pulsed jets Joseph P., Amandolese X. and Aider J.-L. (IAT/CNAM/ESCPI)

Subsonic roll-damping data obtained in the T-38 wind tunnel for two missile models Samardzic M., Anastasijevic Z., Marinkovski D. and Isakovic J. (Military Technical Institute, Belgrade)

Testing of antitank missile with lateral jets Ocokoljic G., Samardzic M. and Vitic A. (Military Technical Institute, Belgrade)

On the aerodynamics of battle damaged wings Djellal S. and Azzam T. (Laboratoire de Mécanique des Fluides, Algiers)

12h45 Lunch

14h45 17h00 TECHNICAL VISIT

The Eiffel Wind Tunnel at Auteuil (Paris)

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CONFERENCE LOCATION Arts et Métiers ParisTech 151, Boulevard de l’Hôpital 75013 Paris - France

LANGUAGE Official language for the conference is English.

SECRETARIAT For complementary information contact:Anne VENABLES, Executive Secretary3AF, 6 rue Galilée – 75016 Paris, FrancePhone: +33 (0)1 56 64 12 30 Fax: +33 (0)1 56 64 12 31E-mail: [email protected]

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Info

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REGISTRATION Registration fees are free of taxes. They are fixed as follow:Participants: € 9003AF Members: € 650Speakers and Chairpersons: € 650Students/university speakers: € 400

All participants including Chairmen and Speakers have to register and pay the registration fee. To register, please forward to the 3AF the registration form duly completed, together with the cheque in Euros, or an order from your firm. Bank transfer and payment made by credit card are also accepted (see Registration form). Registration fees include coffee breaks and lunches of 26, 27, 28 March, 2012, and evening banquet of 27 March, 2012.

CANCELLATION Replacement of participants remains always possible. Cancellation will only be accepted until 7 days prior to the conference and must be received in written form. After 7 days, there will be a € 350 cancellation fee. Registrants who do not cancel before the conference date will be liable for the full registration fees.

10h45 Coffee break

9h00 KEYNOTE CONFERENCE N°5: Cathedrals for the wind, a movie from Jean Tensi (ENSMA), followed by: Gustave Eiffel and the wind: A pioneer in experimental aerodynamics Martin Peter (Eiffel Wind Tunnel)

Session n° 5a: Fundamental experiments and CFD for flow control Chairperson: Azeddine Kourta (PRISME Laboratory – Orléans)9h45 Mach 2 supersonic rarefied airflow around a cylinder and its interaction with a DC discharge. Parisse J.-D., Pons J. and Lago V. (IUSTI - University of Provence/Institute ICARE – Orléans)

10h15 On experimental sensitivity analysis of an axisymmetric turbulent wake Grandemange M., Gohlke M. and Cadot O. (ENSTA – ParisTech/PSA Peugeot Citroën)

Session n° 5b: Experiment and valida-tion for miscellaneous applications II Chairperson: Eric Ribadeau-Dumas (MBDA)LES of shock induced nozzle flow separation Chaudhuri A., Hadjadj A. and Palerm S. (CORIA - Rouen/CNES)

Experimental and numerical analysis of the dual bell nozzle concept for nano-launcher applications Palerm S., Robinet J.-C., Bar V., Reijasse P. and Bermond Y. (CNES/Arts et Métiers ParisTech/Onera)



14h15 KEYNOTE CONFERENCE N°4: CFD and wind tunnel testing ‘hand in hand’ at Dassault Aviation Zdenek Johan (Dassault Aviation)

Session n° 4a: Cooperative CFD and wind tunnel for aerodynamics design Chairperson: Nicolas Daniel (Airbus Germany)

Session n° 4b: Experiment and valida-tion for miscellaneous applications I Chairperson: Vincent Herbert (PSA Peugeot Citroën)

17h00 A combined numerical and experimental approach for the prediction of control surface efficiency Girodroux-Lavigne P., Lepage A. and David J.-M. (Onera)

17h30 CFD / WTT synergy towards an enhanced A/C performance prediction at Airbus Estève N. and Estève M.-J. (Airbus Operations SAS)

18h00 Development of new heat exchanger design. Part I: Experimental and numerical investigations of heat transfer from smooth and grooved cylinder Couzinet A., Pierrat D., Gros L., Moctar A. and Foata A. (CETIM/University of Nantes/DGA)

Experimental and numerical simulation of an Iranian wind mill Hocine A., Chanetz B., Guenoun S., Baïri A., Tomassetti A., Brocato M. and Gohari K. (LTIE - University Paris West/ENSAPM)

Modeling and simulation of air flow around solid structures using COMSOL multiphysics. Model verification in case of buildings. Eissa S. H. and Eissa A. S. (National Research Center/Cairo University, Cairo)

Experimental and numerical analysis of apex vortex location on delta wing-fuselage combinations Boumrar I. and Ouibrahim A. (University Mouloud Mammeri, Tizi-Ouzou)

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16h30 Coffee break

18h30 Awards and banquet

15h00 Transition prediction on a supersonic natural laminar flow wing: Experiments and computations Vermeersch O., Yoshida K., Ueda Y. and Arnal D. (Onera/JAXA)

15h30 Combined wind tunnel tests and flow simulations for light aircrafts performance prediction Mouton S., Rantet E. and Gouverneur G. (Onera/Aviation Design/ESTACA)

16h00 Development status of a prototype system for EFD/CFD integration Watanabe S., Kuchi-ishi S., Murakami K., Hashimoto A., Kato H., Yamashita T., Yasue K., Imagawa K. and Nakakita K. (Japan Aerospace Exploration Agency – JAXA)

Hot wire and pressure-velocity analysis of a model A-pillar vortex with and without upstream turbulence. Comparison with DES computation Affejee F., Sicot C., Perrin R. and Borée J. (PPRIME Institute/ENSMA)

Three-dimensional organisation in an incompressible cavity flow Pastur L. R., Fraigneau Y., Lusseyran F., Faure T.M., Basley J. and Douay C. (University Paris-South/LIMSI-CNRS/University Pierre et Marie Curie/Ecole de l’Air)

Numerical simulations and wind tunnel measurements on a tricycle wheel sub-system Driant T., Remaki L., Moreau S., Fellouah H. and Desrochers A. (University of Sherbrooke)

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Session n° 3a: Advanced measurement techniques, processing and calibration methods Chairperson: Markus Raffel (DLR)9h45 4D-variational data assimilation using POD reduced-order model Tissot G., Cordier L. and Noack B. R. (PPRIME Institute - Poitiers)

10h15 Pressure-sensitive paint techniques in hypersonic flows Yang L., Quinn M., Zare-Behtash H. and Kontis K. (University of Manchester)

Session n° 3b: Computation and validation III: Transition and instabilities Chairperson: Daniel Arnal (Onera)Transition control by micron-sized roughness elements: Non-linear stability analyses and wind tunnel experiments Vermeersch O. and Arnal D. (Onera)

Investigation of the laminar separation- induced transition with the γ-Reθ transition model on High-Lift Low-Pressure Turbine (HLLPT) rotor blades at steady conditions Babajee J. and Arts T. (VKI)

9h00 KEYNOTE CONFERENCE N°3: Applications of data assimilation in aerodynamics Richard Dwight (Delft University of Technology)

10h45 Coffee break

12h45 Lunch

11h15 Dynamic mode decomposition of PIV measurements for the cylinder wake flow in turbulent regime Tissot G., Cordier L. and Noack B.R. (PPRIME Institute - Poitiers)

11h45 Experimental investigation of the behaviour of incompressible turbulent attachment lines and in its proximity Gowree E.R. and Atkin C.J. (City University London)

12h15 Interference of the flapped wings in low-speed open circuit wind-tunnels Zherekhov V.V., Ledyankina O.A. and Sungatullin A.R (Tupolev’s Kazan National Technical Research University)

Comparison of experimental and computational boundary-layer profiles and instability growth on a flared cone in a Mach 6 quiet flow Hofferth J.W., Reed H.L. and Saric W.S. (Texas A&M University)

Computational and experimental results in the open test section of the aeroacoustic wind tunnel Braunschweig Ciobaca V., Pott-Pollenske M., Melber-Wilkending S. and Wichmann G. (DLR)

Joint wind tunnel and CFD examination of flow over shock control bumps Nübler K., Colliss S., Lutz T., Krämer E. and Babinsky H. (University of Stuttgart/ University of Cambridge)

16h30 Coffee break

Garteur AD/AG-48 – Computation validation on lateral jet interactions at supersonic speeds Gnemmi P., Gruhn P., Leplat M., Nottin C. and Wallin S. (ISL/DLR/Onera/MBDA/FOI)

Reverse thrust tests: An experimental approach based on numerics Dejeu C., Vernet M. and Talbotec J. (SAFRAN-Snecma)

Modelling and numerical simulation of flow in ground run-up enclosures Lazaro B. J., González E. and Liñan A. (Universidad Politécnica de Madrid)

17h00 RANS simulations to compute wind tunnel wall corrections Hantrais-Gervois J.-L., Mouton S. and Piat J.-F. (Onera)

17h30 Modeling the S2A wind tunnel using Computational Fluid Dynamics Vigneron R., Bourdassol C., Belanger A. and Kelley B. (GIE S2A)

18h00 HPC capabilities of the elsA CFD software applied to a counter rotating open rotor test rig Boisard R., Delattre G. and Falissard F. (Onera)

18h30 End of sessions

Zonal Detached Eddy Simulation applied to the tip clearance flow in an axial compressor Rièra W., Castillon L., Deck S., Riou J, Ottavy X. and Leboeuf F. (Onera/SAFRAN-Snecma/Ecole Centrale of Lyon)

16h00 Prediction of the aerodynamic effect of model deformation during transonic wind tunnel tests Mouton S., Lyonnet M. and Le Sant Y. (Onera)

19h30 Ceremony for the Centenary of the Eiffel wind tunnel at DGAC Organized by Aero Eiffel 100



14h15 KEYNOTE CONFERENCE N°4: CFD and wind tunnel testing ‘hand in hand’ at Dassault Aviation Zdenek Johan (Dassault Aviation)

Session n° 4a: Cooperative CFD and wind tunnel for aerodynamics design Chairperson: Nicolas Daniel (Airbus Germany)

Session n° 4b: Experiment and valida-tion for miscellaneous applications I Chairperson: Vincent Herbert (PSA Peugeot Citroën)

17h00 A combined numerical and experimental approach for the prediction of control surface efficiency Girodroux-Lavigne P., Lepage A. and David J.-M. (Onera)

17h30 CFD / WTT synergy towards an enhanced A/C performance prediction at Airbus Estève N. and Estève M.-J. (Airbus Operations SAS)

18h00 Development of new heat exchanger design. Part I: Experimental and numerical investigations of heat transfer from smooth and grooved cylinder Couzinet A., Pierrat D., Gros L., Moctar A. and Foata A. (CETIM/University of Nantes/DGA)

Experimental and numerical simulation of an Iranian wind mill Hocine A., Chanetz B., Guenoun S., Baïri A., Tomassetti A., Brocato M. and Gohari K. (LTIE - University Paris West/ENSAPM)

Modeling and simulation of air flow around solid structures using COMSOL multiphysics. Model verification in case of buildings. Eissa S. H. and Eissa A. S. (National Research Center/Cairo University, Cairo)

Experimental and numerical analysis of apex vortex location on delta wing-fuselage combinations Boumrar I. and Ouibrahim A. (University Mouloud Mammeri, Tizi-Ouzou)

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16h30 Coffee break

18h30 Awards and banquet

15h00 Transition prediction on a supersonic natural laminar flow wing: Experiments and computations Vermeersch O., Yoshida K., Ueda Y. and Arnal D. (Onera/JAXA)

15h30 Combined wind tunnel tests and flow simulations for light aircrafts performance prediction Mouton S., Rantet E. and Gouverneur G. (Onera/Aviation Design/ESTACA)

16h00 Development status of a prototype system for EFD/CFD integration Watanabe S., Kuchi-ishi S., Murakami K., Hashimoto A., Kato H., Yamashita T., Yasue K., Imagawa K. and Nakakita K. (Japan Aerospace Exploration Agency – JAXA)

Hot wire and pressure-velocity analysis of a model A-pillar vortex with and without upstream turbulence. Comparison with DES computation Affejee F., Sicot C., Perrin R. and Borée J. (PPRIME Institute/ENSMA)

Three-dimensional organisation in an incompressible cavity flow Pastur L. R., Fraigneau Y., Lusseyran F., Faure T.M., Basley J. and Douay C. (University Paris-South/LIMSI-CNRS/University Pierre et Marie Curie/Ecole de l’Air)

Numerical simulations and wind tunnel measurements on a tricycle wheel sub-system Driant T., Remaki L., Moreau S., Fellouah H. and Desrochers A. (University of Sherbrooke)

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Session n° 3a: Advanced measurement techniques, processing and calibration methods Chairperson: Markus Raffel (DLR)9h45 4D-variational data assimilation using POD reduced-order model Tissot G., Cordier L. and Noack B. R. (PPRIME Institute - Poitiers)

10h15 Pressure-sensitive paint techniques in hypersonic flows Yang L., Quinn M., Zare-Behtash H. and Kontis K. (University of Manchester)

Session n° 3b: Computation and validation III: Transition and instabilities Chairperson: Daniel Arnal (Onera)Transition control by micron-sized roughness elements: Non-linear stability analyses and wind tunnel experiments Vermeersch O. and Arnal D. (Onera)

Investigation of the laminar separation- induced transition with the γ-Reθ transition model on High-Lift Low-Pressure Turbine (HLLPT) rotor blades at steady conditions Babajee J. and Arts T. (VKI)

9h00 KEYNOTE CONFERENCE N°3: Applications of data assimilation in aerodynamics Richard Dwight (Delft University of Technology)

10h45 Coffee break

12h45 Lunch

11h15 Dynamic mode decomposition of PIV measurements for the cylinder wake flow in turbulent regime Tissot G., Cordier L. and Noack B.R. (PPRIME Institute - Poitiers)

11h45 Experimental investigation of the behaviour of incompressible turbulent attachment lines and in its proximity Gowree E.R. and Atkin C.J. (City University London)

12h15 Interference of the flapped wings in low-speed open circuit wind-tunnels Zherekhov V.V., Ledyankina O.A. and Sungatullin A.R (Tupolev’s Kazan National Technical Research University)

Comparison of experimental and computational boundary-layer profiles and instability growth on a flared cone in a Mach 6 quiet flow Hofferth J.W., Reed H.L. and Saric W.S. (Texas A&M University)

Computational and experimental results in the open test section of the aeroacoustic wind tunnel Braunschweig Ciobaca V., Pott-Pollenske M., Melber-Wilkending S. and Wichmann G. (DLR)

Joint wind tunnel and CFD examination of flow over shock control bumps Nübler K., Colliss S., Lutz T., Krämer E. and Babinsky H. (University of Stuttgart/ University of Cambridge)

16h30 Coffee break

Garteur AD/AG-48 – Computation validation on lateral jet interactions at supersonic speeds Gnemmi P., Gruhn P., Leplat M., Nottin C. and Wallin S. (ISL/DLR/Onera/MBDA/FOI)

Reverse thrust tests: An experimental approach based on numerics Dejeu C., Vernet M. and Talbotec J. (SAFRAN-Snecma)

Modelling and numerical simulation of flow in ground run-up enclosures Lazaro B. J., González E. and Liñan A. (Universidad Politécnica de Madrid)

17h00 RANS simulations to compute wind tunnel wall corrections Hantrais-Gervois J.-L., Mouton S. and Piat J.-F. (Onera)

17h30 Modeling the S2A wind tunnel using Computational Fluid Dynamics Vigneron R., Bourdassol C., Belanger A. and Kelley B. (GIE S2A)

18h00 HPC capabilities of the elsA CFD software applied to a counter rotating open rotor test rig Boisard R., Delattre G. and Falissard F. (Onera)

18h30 End of sessions

Zonal Detached Eddy Simulation applied to the tip clearance flow in an axial compressor Rièra W., Castillon L., Deck S., Riou J, Ottavy X. and Leboeuf F. (Onera/SAFRAN-Snecma/Ecole Centrale of Lyon)

16h00 Prediction of the aerodynamic effect of model deformation during transonic wind tunnel tests Mouton S., Lyonnet M. and Le Sant Y. (Onera)

19h30 Ceremony for the Centenary of the Eiffel wind tunnel at DGAC Organized by Aero Eiffel 100



14h15 KEYNOTE CONFERENCE N°2: Validation of the state of the art of computational aerodynamics through community workshops Dimitri Mavriplis (University of Wyoming)

Session n° 2b: Computations and validation II: Data base/Propulsion Chairperson: Michel Dumas (SAFRAN-Snecma)Creating a database for validation of predictive methods for rotorcraft Pahov V., Valiev M., Jerehov V., Makarova L., Kusuymov A. and Barakos G. (Kazan National Technical University/University of Liverpool)

Garteur AG/AD-45 – Applications of CFD to predict high g loads Hantrais-Gervois J.-L.,Ceresola N., Heinrich R., van Muijden J., Sawyers D., Totland E. and Tysel L. (Onera/Alenia Aeronautica/ DLR/NLR /Airbus /SAAB/FOI)

Session n° 2a: Computer aided wind tunnel Chairperson: Holger Babinsky (University of Cambridge)15h00 Using CFD to calculate support interference effect in wind tunnel tests. Cartieri A., Viscat P. and Mouton S. (Onera)

15h30 Simulation and model support correction for slotted wall transonic wind tunnels Heidebrecht A. (DLR)

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Session n° 1a: Wind tunnel operation, improvement and development Chairperson: Alain Merlen (Onera and University of Lille 1)10h00 Development of a wind tunnel model passive vibration damping system Bergeron G., Dewar M., Fuchiron B., Mayaud U. and Weiss J. (Bombardier/Ecole de Technologie Supérieure, Montréal)

10h30 Standard models in the experimental aerodynamics laboratory of VTI Damljanovic D., Vukovic D. and Ocokoljic G. (Military Technical Institute, Belgrade)

Session n° 1b: Computations and validation I: Wind turbines/propellers Chairperson: Sandrine Aubrun-Sanches (PRISME Laboratory - Orléans)Wind tunnel experiments and numerical study of a wind turbine Dobrev I. and Massouh F. (Arts et Métiers – ParisTech)

Wind turbine wake computations Daaou Nedjaria H., Guerria O. and Saighib M. (Renewable energies Development Center/ Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumédiène, Algiers)

Evaluation of RANS modeling of wind turbine wake flow using wind tunnel measurements Sumner J., Espana G., Aubrun S. and Masson C. (ETS Montréal / PRISME Laboratory - Orléans)

Fluid-structure interaction and anisotropic mesh adaptation Hachem E., Feghali S.and Coupez T. (CEMEF - MINES ParisTech)

Wake analysis of UAV propeller at incidence Gomez Ariza D., Moretti S., Bénard E. and Moschetta J.-M. (BERTIN Technologies/ISAE)

8h45 SYMPOSIUM WELCOME Michel Scheller (President, French Aeronautics and Astronautics Society) Alex Rémy (Director, Arts et Métiers ParisTech)

9h15 KEYNOTE CONFERENCE N°1: Wind tunnels: key enablers for industrial innovation in aircraft design Patrick Wagner (Onera)

11h30 Tandem nozzle supersonic wind tunnel design Wu J. and Radespiel R. (TU Braunschweig)

12h00 Experiments and numerical investigations of pitch-plunging wing aerodynamics at low Reynolds numbers Wokoeck R. and Radespiel R. (TU Braunschweig)

12h30 Interactive computation and visualization. Towards a virtual wind tunnel Labroquère J., Duvigneau R., Kloczko T. and Wintz J. (INRIA Sophia Antipolis Méditerranée)

13h00 Lunch

11h00 Coffee break


11h15 Self-adaptive control of a bluff body wake by means of porous flaps Feuvrier A., Mazellier N. and Kourta A. (PRISME Laboratory – Orléans)

11h45 Experimental validation of vortex generators modeled by source terms for drag reduction of ground vehicles Rouillon T., Harambat F., Mathelin L. and Tenaud C. (PSA Peugeot Citroën/LIMSI)

12h15 Drag reduction on the 25° slant angle Ahmed reference body using pulsed jets Joseph P., Amandolese X. and Aider J.-L. (IAT/CNAM/ESCPI)

Subsonic roll-damping data obtained in the T-38 wind tunnel for two missile models Samardzic M., Anastasijevic Z., Marinkovski D. and Isakovic J. (Military Technical Institute, Belgrade)

Testing of antitank missile with lateral jets Ocokoljic G., Samardzic M. and Vitic A. (Military Technical Institute, Belgrade)

On the aerodynamics of battle damaged wings Djellal S. and Azzam T. (Laboratoire de Mécanique des Fluides, Algiers)

12h45 Lunch

14h45 17h00 TECHNICAL VISIT

The Eiffel Wind Tunnel at Auteuil (Paris)

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CONFERENCE LOCATION Arts et Métiers ParisTech 151, Boulevard de l’Hôpital 75013 Paris - France

LANGUAGE Official language for the conference is English.

SECRETARIAT For complementary information contact:Anne VENABLES, Executive Secretary3AF, 6 rue Galilée – 75016 Paris, FrancePhone: +33 (0)1 56 64 12 30 Fax: +33 (0)1 56 64 12 31E-mail: [email protected]

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Info

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REGISTRATION Registration fees are free of taxes. They are fixed as follow:Participants: € 9003AF Members: € 650Speakers and Chairpersons: € 650Students/university speakers: € 400

All participants including Chairmen and Speakers have to register and pay the registration fee. To register, please forward to the 3AF the registration form duly completed, together with the cheque in Euros, or an order from your firm. Bank transfer and payment made by credit card are also accepted (see Registration form). Registration fees include coffee breaks and lunches of 26, 27, 28 March, 2012, and evening banquet of 27 March, 2012.

CANCELLATION Replacement of participants remains always possible. Cancellation will only be accepted until 7 days prior to the conference and must be received in written form. After 7 days, there will be a € 350 cancellation fee. Registrants who do not cancel before the conference date will be liable for the full registration fees.

10h45 Coffee break

9h00 KEYNOTE CONFERENCE N°5: Cathedrals for the wind, a movie from Jean Tensi (ENSMA), followed by: Gustave Eiffel and the wind: A pioneer in experimental aerodynamics Martin Peter (Eiffel Wind Tunnel)

Session n° 5a: Fundamental experiments and CFD for flow control Chairperson: Azeddine Kourta (PRISME Laboratory – Orléans)9h45 Mach 2 supersonic rarefied airflow around a cylinder and its interaction with a DC discharge. Parisse J.-D., Pons J. and Lago V. (IUSTI - University of Provence/Institute ICARE – Orléans)

10h15 On experimental sensitivity analysis of an axisymmetric turbulent wake Grandemange M., Gohlke M. and Cadot O. (ENSTA – ParisTech/PSA Peugeot Citroën)

Session n° 5b: Experiment and valida-tion for miscellaneous applications II Chairperson: Eric Ribadeau-Dumas (MBDA)LES of shock induced nozzle flow separation Chaudhuri A., Hadjadj A. and Palerm S. (CORIA - Rouen/CNES)

Experimental and numerical analysis of the dual bell nozzle concept for nano-launcher applications Palerm S., Robinet J.-C., Bar V., Reijasse P. and Bermond Y. (CNES/Arts et Métiers ParisTech/Onera)


Imprimé par IMPRESSION DESIGNDépôt légal mars 2013

ISBN: 979-10-92518-00-9

LA SOCIÉTÉ SAVANTE DE L’AÉRONAUTIQUE ET DE L’ESPACE

LE 47ème SYMPOSIUM INTERNATIONALD’AÉRODYNAMIQUE APPLIQUÉE


SYNTHESECommission Aérodynamique

Dossier Aerodynamique 24/12/12 ;) 12:00

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