Aérodynamique de l'aile - AER108 | Le CNAM Ile-de-France

Objectifs pédagogiques :

À l'issue de ce cours, vous serez capable :

d'analyser les écoulements et leurs actions mécaniques autour d'une aile ;
de calculer les performances aérodynamiques d'une voilure ;
d'utiliser un outil numérique pour obtenir des solutions numériques approchées ;
d'utiliser un logiciel de simulation pour le dimensionnement d'avion en vol subsonique ;
d'utiliser des données expérimentales de soufflerie aérodynamique.

Public et conditions d'accès :

Avoir le niveau de l'UE AER104 (Mécanique des fluides) ou être agréé par l'enseignant

Compétences :

Dimensionner une voilure d'avion en régime subsonique dans un contexte de bureau d'étude.

Contenu de la formation :

Cet enseignement est organisé en huit séquences pédagogiques dont les intitulés et objectifs d'apprentissage sont détaillés ci-après. Chaque séquence listée comprend des éléments de cours à étudier et/ou des travaux dirigés et/ou un projet (analyse de données, résolution numérique, étude de cas)

Séquence 1/ Principes fondamentaux :

Anticiper les effets de certaines propriétés des fluides (compressibilité, viscosité) sur les performances aérodynamiques ;
Utiliser la notion de similitude pour exploiter des données expérimentales ;
Calculer les efforts aérodynamiques autour d'obstacles à l'aide des coefficients aérodynamiques.

Séquence 2/ Simplifier la physique :

Formuler la théorie potentielle en faisant l'hypothèse d'un écoulement incompressible, non visqueux et irrotationnel ;
Identifier les écoulements potentiels élémentaires ;
Appliquer la méthode des superpositions pour reconstruire des écoulements autour d'obstacles ;
Calculer les pressions aérodynamiques autour d'objets.

Séquence 3/ Théorie de l'aile mince en 2D :

Formuler la théorie potentielle de l'aile mince en 2D;
Formuler la variation des coefficients aérodynamiques en fonction de l'incidence ;
Utiliser la méthode des panneaux pour calculer le chargement aérodynamique autour de géométries planes ;

Séquence 4/ L'aile d'envergure finie : effets des tourbillons marginaux :

Formuler la théorie de l'aile d'envergure finie pour prendre en compte les effets de bout d'aile ;
Utiliser la théorie de la ligne portante de Prandtl pour prendre en compte l'allongement et la forme de l'aile sur les performances aérodynamiques ;

Séquence 5 (Projet) / Prise en compte de la couche limite :

Prendre en compte la couche limite dans les performances aérodynamiques ;
Utiliser le logiciel de simulation XFLR5-Xfoil afin d'appliquer la méthode d'interaction visqueux/non visqueux

Séquence 6/ Effets de compressibilité :

Intégrer des corrections de compressibilité en condition de vols subsoniques « rapides ».

Séquence 7 (Projet)/ Repousser le décrochage, augmenter la portance :

Décrire les mécanismes propres aux dispositifs hypersustentateurs,
Analyse de données souffleries

Séquence 8 (projet) / Les enjeux aérodynamiques de l'aviation décarbonée :

Identifier les nouvelles contraintes et opportunités aérodynamiques de l'avion bas carbone.
Calculer les performances aérodynamiques de quelques projets de rupture

Travaux Pratiques
La formation est complétée par une séance de travaux pratiques en soufflerie (une version dématérialisée de cette séance est également disponible).

Vous trouverez des informations complémentaires sur nos formations à l'adresse : https://mecanique-materiaux.cnam.fr/

Bibliographie :

E.L. HOUGHTON, PW. CARPENTIER: Aerodynamics for Engineering Students (Arnold, 1993)
KUETHE, CHUEN-YEN CHOW: Fondations of Aerodynamics (Wiley, 1997).
J.D. ANDERSON: Fundamentals of aerodynamics (McGraw Hill, 2010)
H. ABBOTT, A.E. VON DOENHOFF: Theory of wing sections (Dovers, 1959).

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :

CYC9402A : Diplôme d'ingénieur Spécialité mécanique parcours Aéronautique - Aérodynamique
LG03406A : Licence Sciences, Technologies, Santé mention Sciences pour l'ingénieur parcours Mécanique

Code UE AER108

Crédits 6 ECTS

Volume horaire 45 Heures

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Tarif ⁽¹⁾ :
Vous pouvez consulter nos tarifs ici. Selon votre statut, il existe différents dispositifs de financement qui peuvent financer jusqu'à 100 % de votre formation. Nos chargés de formation en centre vous accompagneront pour constituer votre dossier.
Date de début de cours :
Île-de-France : 1^er semestre et annuel : 30/09/2024 2^e semestre : 17/02/2025 Paris : 1^er semestre et annuel : 16/09/2024 2^e semestre : 03/02/2025 Les dates fournies sont d'ordre général à toutes les formations. Les cours pour cette formation peuvent potentiellement commencer un peu plus tard dans le semestre.
Annuel :
Il s'étend de fin septembre / début octobre à début juillet (dates indicatives, renseignez-vous auprès de votre centre).
Semestre 1 :
Il s'étend de fin septembre / début octobre à fin janvier / début février (dates indicatives, renseignez-vous auprès de votre centre).
Semestre 2 :
Il s'étend de fin février / début mars à début juillet (dates indicatives, renseignez-vous auprès de votre centre).

	Cours du soir :
	Les cours commencent le plus souvent à 18h30 dans les centres.
	Cours en journée :
	Se renseigner auprès du centre pour connaître les horaires.
	Cours en ligne :
	les cours sont diffusés sous forme de séances numériques via une plateforme d’e-learning animées et tutorées par un enseignant. Des séances de regroupement en visio sont proposées.
	Classe virtuelle (Formation à distance planifiée):
	L'enseignant à distance intervient en direct et en visioconférence sur la plateforme d'e-learning. Il complète son intervention par des activités interactives (exercices échanges…)
	Cours en ligne hybride :
	Cette modalité associe des cours en ligne tutorées et des regroupements en présentiel obligatoires.
	Cours hybrides :
	Cette modalité mixe des cours en présentiel (en cours du soir ou en journée) et des cours en ligne.
	Cours en ligne organisés par un autre centre CNAM Régional :
	Les cours sont diffusés sous forme de séances numériques via une plateforme d'e-learning animées et tutorées par un enseignant.
	Formation co-modale :
	Formation proposée en présentiel et à distance en simultané. L'auditeur a la possibilité de choisir de venir sur site pour suivre l'enseignement ou bien de suivre à distance. Les cours se déroulent en semaine généralement après 18h ou le samedi.

En savoir plus sur nos modalités

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