Stage M2 – Étude numérique de l’effet de la rugosité sur les performances aérodynamique et acoustique d’une hélice en vol stationnaire

CONTEXTE

Les systèmes multi-propulseurs sont utilisés de façon croissante dans le contexte des véhicules aériens à décollage et atterrissage vertical (drones, taxis volants). Différents systèmes de propulsion sont à l’étude chez les constructeurs, avec des niveaux de bruit émis qui varient significativement selon le type de propulseur, la configuration choisie et les phases de vol. L’objectif du projet “Aéroacoustique des systèmes multi-PROpulseurs pour les drones” (APRO), dont les partenaires sont l’Unité de Mécanique (UME) et l’Unité d’Informatique et d’Ingénierie des Systèmes (U2IS) de l’ENSTA Paris, est d’améliorer la compréhension et la modélisation des phénomènes de génération de bruit dans les systèmes multi-propulseurs, afin de limiter les nuisances sonores pour permettre une meilleure acceptation du public et une meilleure maîtrise des objectifs de réglementation acoustique.
Dans la première phase du projet, on cherche à optimiser les performances aérodynamique et acoustique d’une hélice isolée à bas nombre de Reynolds. On s’intéresse en particulier à l’effet de la rugosité de surface, qui influe sur la transition laminaire-turbulent de la couche limite. D’un point de vue aérodynamique, les forces aérodynamiques peuvent être modifiées selon le type de transition rencontré, en particulier en présence d’une bulle de séparation laminaire. D’un point de vue acoustique, la présence de couches limites laminaires
peut être la source d’un bruit tonal associé aux instabilités qui se développent dans la couche limite et sont diffractées par le bord de fuite du profil.

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