Analyse expérimentale et modélisation numérique d’un actionneur plasma de type jet synthétique

Résumé : De nombreuses recherches sont actuellement menées afin de réduire les émissions polluantes des aéronefs. Le contrôle actif des écoulements aérodynamiques est une piste envisagée pour répondre à ces enjeux. Parmi les technologies de contrôle en développement, les technologies plasma offrent plusieurs avantages, dont la compacité, la simplicité de mise en œuvre et la réactivité. Ce travail de thèse a été consacré à l’étude d’un actionneur plasma de type jet synthétique. Il se présente sous la forme d’une petite cavité insérée en paroi et reliée à l’extérieur par une tuyère. Un arc électrique est généré dans la cavité, ce qui entraîne une augmentation de la pression de l’air dans celle-ci. Par conséquent, un jet est produit à la sortie de la tuyère, et celui-ci peut interagir avec l’écoulement extérieur. S’en suit une phase naturelle d’aspiration d’air dans la cavité, ce qui permet au processus d’être répété à des fréquences pouvant atteindre plusieurs kilohertz. L’objectif de ce travail de thèse est de construire un modèle numérique capable de reproduire ces différents phénomènes physiques. Pour cela, un calcul aérodynamique de type Large Eddy Simulation est mis en œuvre. L’action du plasma d’arc est prise en compte au travers de termes sources dans l’équation de l’énergie. Ces derniers sont notamment calculés grâce à l’hypothèse d’équilibre thermodynamique local dans le plasma. De plus, l’échauffement de la partie solide de l’actionneur est simulé lorsque celui-ci est opéré à haute-fréquence. Les résultats du modèle numérique sont comparés à des mesures de vitesse, effectuées lorsque l’actionneur fonctionne dans un environnement extérieur au repos et lorsque celui-ci interagit avec une couche limite.
Type de document :
Thèse
Modélisation et simulation. INSTITUT SUPERIEUR DE L’AERONAUTIQUE ET DE L’ESPACE (ISAE-SUPAERO), 2016. Français
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Contributeur : Véronique Soullier <>
Soumis le : vendredi 3 février 2017 - 10:56:20
Dernière modification le : jeudi 15 novembre 2018 - 08:38:02
Document(s) archivé(s) le : vendredi 5 mai 2017 - 11:20:20

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François Laurendeau. Analyse expérimentale et modélisation numérique d’un actionneur plasma de type jet synthétique. Modélisation et simulation. INSTITUT SUPERIEUR DE L’AERONAUTIQUE ET DE L’ESPACE (ISAE-SUPAERO), 2016. Français. 〈tel-01454989〉

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