Aérodynamique de l'aile
AER108

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 du fluide (compressibilité, viscosité) sur les performances aérodynamiques ;
• Utiliser la notion de similitude pour exploiter des données expérimentales ;
• Calculer les efforts aérodynamiques à l'aide des coefficients adimensionnés.

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 de formes génériques.

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

• Formuler la théorie potentielle de l'aile mince en 2D;
• 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 (TP)/ Repousser le décrochage, augmenter la portance :

• Décrire les mécanismes propres aux dispositifs hypersustentateurs;
• Analyse de données souffleries.

Séquence 8 (projet) / Application aux voilures tournantes :

• Fonctionnement aérodynamique des hélices, rotors et éoliennes;
• Méthode de l'élément de pale pour le calcul des performances.

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

• 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).