Aérodynamique
Ref: 3CV3020
Description
Le cours d’aérodynamique a pour but de former les élèves-ingénieurs aux effets provoqués par l’introduction d’un obstacle dans un écoulement et aux efforts qui en résultent. Ces effets sont bien évidemment mis à profit dans l’aéronautique mais concernent aussi d’autres domaines tels que les transports terrestres, maritimes ou même la construction.
L’objectif est d’être capable de déterminer les efforts s’exerçant sur un objet mince dont on connaît la géométrie et de les calculer avec différents niveaux d’approximation.
L’objectif est d’être capable de déterminer les efforts s’exerçant sur un objet mince dont on connaît la géométrie et de les calculer avec différents niveaux d’approximation.
Numéro de trimestre
SM10
Prérequis
Mécanique du vol
Mécanique des fluides appliquée
Syllabus
Séance 1: Définition et notion fondamentales
Géométries, vocabulaires, importance de la circulationSéance 2: Profil d’envergure infinie
Mise en équation, distribution de tourbillons, intégrales de GlauertSéance 3: Effets d’envergure finie
Sillage, distribution de circulation, vitesse induite, trainée induiteSéance 4: Introduction à la couche limite
Limites de la modélisation non visqueuse, concept de couche limiteSéance 5: Couche limite laminaire : solutions exactes
Solutions de Blasius et de Falkner-SkanSéance 6: Couche limite laminaire : solutions approchées et transition
Méthode de Karman-Polhausen, décollement, transition vers la turbulenceSéance 7: Couche limite turbulente
Propriétés, modélisation moyenne, description en sous-couches
Composition du cours
Le cours se déroule en classe inversée et le contenu est fourni par le biais de vidéos et d’un livre.
Il est divisé en 7 séances présentielles avant lesquelles les élèves doivent avoir étudié les vidéos. Ces séances sont dédiées à des TD sur papier et numériques.
Séance 1 : cours d’introduction (1h30) + TD papier (1h30)
Séances 2 à 7 : TD papier, exercices d’application (1h30) + projet numérique fil rouge (1h30)
Il est divisé en 7 séances présentielles avant lesquelles les élèves doivent avoir étudié les vidéos. Ces séances sont dédiées à des TD sur papier et numériques.
Séance 1 : cours d’introduction (1h30) + TD papier (1h30)
Séances 2 à 7 : TD papier, exercices d’application (1h30) + projet numérique fil rouge (1h30)
Notation
Examen surveillé de 2h (fiche de cours (A4 recto-verso) et calculatrice autorisées, ordinateurs interdits) + remise d’un compte-rendu associé au projet fil-rouge
Ressources
Le cours aura lieu en classe inversée. Les séances en présentiel seront dédiées à des TD papier et l'avancement d'un projet numérique "fil rouge".
Résultats de l'apprentissage couverts par le cours
A la fin de cet enseignement, l’élève sera capable de :
- Identifier les phénomènes physiques générant portance et traînée
- Comprendre le lien entre géométrie et performances d’une aile
- Calculer la portance et la trainée induite d’une aile de profil mince donné
- Connaître les différents types et comportements de couche limite
- Calculer la traînée de frottement pour un profil donné
Description des compétences acquises à la fin du cours
C1.2: Develop and use appropriate models, choosing the correct modelling scale and simplifying assumptions when addressing a problem
C1.3: Solve problems using approximation, simulation and experimentation
C2.1: Thoroughly master a domain or discipline based on the fundamental sciences or the engineering sciences.
C3.6: Evaluate the efficiency, feasibility and strength of the proposed solutions
C1.3: Solve problems using approximation, simulation and experimentation
C2.1: Thoroughly master a domain or discipline based on the fundamental sciences or the engineering sciences.
C3.6: Evaluate the efficiency, feasibility and strength of the proposed solutions