AÉRODYNAMIQUE

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Les méthodes numériques

Le développement considérable des moyens de calcul, accompagné par des recherches intenses sur les modélisations numériques, a conduit à l'émergence d'une discipline identifiée par le sigle CFD pour Computational Fluid Dynamics, dont l'objectif est de proposer aux ingénieurs des méthodes de simulation numérique précises, robustes et efficaces s'appliquant à des configurations aussi complexes qu'un avion en phase d'atterrissage volets déployés.

Les opérateurs de l'analyse fonctionnelle ne pouvant être traduits directement par un langage de programmation, il est nécessaire de les approcher par des expressions ne faisant intervenir que des opérations algébriques. Cette discrétisation porte sur les équations utilisées et sur le domaine de calcul via un maillage. La construction du maillage est une opération qui conditionne la qualité de la solution numérique obtenue. Le maillage est un assemblage d'éléments géométriques élémentaires (hexaèdres, tétraèdres...), qui constitue un pavage du domaine de calcul. On distingue deux grandes catégories de maillage (fig. 8) : les maillages structurés et les maillages non structurés. Les premiers sont construits à partir de trois familles de surfaces, sensiblement orthogonales, délimitant des volumes élémentaires de forme hexaédrique. Si chaque surface appartenant à l'une des trois familles est repérée par un indice, un volume élémentaire est alors simplement identifié par un triplet d'indices {i,j,k}. Les schémas de discrétisation des équations reposant sur une évaluation numérique des flux sur l'interface qui sépare le volume élémentaire considéré du volume adjacent, il est nécessaire de disposer d'une „connectivité“ permettant d'associer chaque volume élémentaire à ses volumes adjacents. L'avantage des maillages structurés est que cette connectivité est particulièrement simple et peu coûteuse en temps de calcul puisque les indices repérant les six volumes adjacents sont obtenus en ajoutant et en retranchant l'unité à chacun des indices du triplet {i,j,k}. Les schémas de discrétisation et les algorithmes de [...]


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Aérodynamique: simulation numérique sur un avion Falcon

Aérodynamique: simulation numérique sur un avion Falcon
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Écoulement aérodynamique

Écoulement aérodynamique
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Soufflerie transsonique S1, Modane

Soufflerie transsonique S1, Modane
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Visualisation aérodynamique en soufflerie sur un avion de combat

Visualisation aérodynamique en soufflerie sur un avion de combat
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Écrit par :

  • : professeur associé à l'université de Paris-Ouest-Nanterre-La Défense
  • : directeur de recherche émérite à l'Office national d'études et de recherches aérospatiales (O.N.E.R.A.)
  • : chef d'unité de recherche à l'Office national d'études et de recherches aérospatiales (O.N.E.R.A.)

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Pour citer l’article

Bruno CHANETZ, Jean DÉLERY, Jean-Pierre VEUILLOT, « AÉRODYNAMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/aerodynamique/