Contribution à l'étude expérimentale et numérique de l'aérodynamique d'un rotor d'hélicoptère en vol d'avancement

Contribution to the experimental and numerical study of the aerodynamic of a helicopter rotor in forward flight

• Auteur / Autrice : Pierre Crespi
• Direction : Daniel Favier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale de mécanique, physique & modélisation (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rotors (hélicoptères) -- Aérodynamique

Fluides, Dynamique des -- Mesure

Mots clés libres

Physique

Domaines classiques de la physique

Mecanique des fluides

Velocimetrie laser pulsee

Sillage tourbillonnaire

Aerodynamique instationnaire

Rotor

Voilure tournante

Résumé

L'etude du champ aerodynamique d'un rotor d'helicoptere en vol d'avancement, est menee suivant les deux approches experimentale et numerique. L'analyse du comportement aerodydnamique complet du rotor est effectuee au niveau des pales par des mesures d'efforts globaux, de champs de vitesse, de circulations. Au niveau du sillage, cette analyse concerne la determination de la geometrie des lignes tourbillonnaires marginales et des champs de vitesse 3d. Sur le plan experimental, une technique originale de velocimetrie laser pulsee a ete developpe dans cette etude, afin de determiner le champ de vitesse autour de la pale en rotation, et d'en deduire la repartition de circulation correspdondante. Cette technique a ete plus particulierement appliquee en pale reculante et pour un rotor bipale. Une formulation empirique de la geometrie du sillage a egalement ete obtenue dans plusieurs cas de vol, et confrontee a un modele numerique (utrc/aerospatiale). Par ailleurs, une technique d'analyse des caracteristiques des tourbillons d'extremites est egalement presentee, sur la base des mesures aux fils chauds. Sur le plan numerique, un module de calcul du champ de vitesse en tout point de l'espace (appele cavit) a ete elabore et introduit dans le code metar de l'aerospatiale/dh. Les resultats fournis par le code (metar+cavit) sont confrontes aux mesures de vitesses dans le sillage et autour des pales. Les confrontations calcul/experience font apparaitre la necessite d'une mise en equilibre du sillage dans le modele numerique