Ecoulements autour d’avions

Une application prometteuse pour l’adaptation de maillage est le calcul d’écoulement compressibles autour d’avions. Cette recherche est une collaboration avec Dassault Aviation, INRIA (F. Alauzet, Gamma project) et Y. Bourgault (Univ. Ottawa).

Pendant le vol, un avion déplace l’air qui l’entoure de la même manière qu’une pierre jetée dans l’eau. L’onde ainsi générée se propage dans toutes les directions à la vitesse du son (ondes acoustiques). Lorsqu’un avion vole à une vitesse proche de la vitesse du son (vitesse transonique), les ondes s’accumulent à l’avant de l’appareil, augmentant la résistance de l’air (mur du son). Si la vitesse augmente encore, elle devient supersonique et des ondes de chocs apparaissent alors sur toute la structure de l’avion.

Fig. Illustration de vitesse subsonique, transonique et supersonique

Dans ce dernier cas, les ondes de chocs mettent la structure de l’avion à rude épreuve et doivent ainsi être prédites correctement. Dans cette optique, la chaire utilise des techniques d’adaptation de maillage pour considérablement améliorer la précision sur le calcul des ondes de chocs comme on peut le voir sur l’animation ci-dessous.

 

Fig. Visualisation de coupes transversales successives du maillage adapté et de la solution.


 

Fig. Ondes de choc calculées avec ou sans adaptation de maillage