Numerical Investigation of Separation-Induced Transition and LSB Dynamics in Low-Reynolds Number Flows

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Étude de la transition induite par le séparation et la dynamique de la bulle de séparation laminaireLe régime d'écoulement à faible nombre de Reynolds connaît un intérêt grandissant depuis l'avénement des véhicules aériens sans pilote. Cet engouement s'explique par la nature particulière de la transition du régime laminaire au régime turbulent, via ce qui est communément appelé bulle de séparation laminaire. La formation et la dynamique de la bulle de séparation laminaire sont responsable des pertes significatives de performance subies par les véhicles volant dans ce régime d'écoulement: pertes de portance maximale et moyenne,dimunition de l'angle d'attaque au décrochage, etc. La bulle de séparation laminaire est par ailleurs largement dépendante de la géométrie du profil d'aile, de l'angle d'attaque, du nombre de Reynolds, de la turbulence dans l'écoulement à l'amont, etc. Une étude approfondie sur ce complexe phénomène est requise afin (1) de mieux comprendre les fondements physiques de ce phénomène, (2) d'améliorer la prédiction du comportement des véhicles volant dans cette gamme de nombre de Reynolds, (3) de générer des corrélations pour la performance aérodynamique de tels appareils et (4) d'optimiser la conception de futurs appareils. L'approche proposée consiste à utiliser la méthode URANS (équations de Navier-Stokes moyennées instationnaires) pour une analyse extensive et des méthodes d'ordre supérieur (LES et méthodes hybrides LES/RANS) pour une interprétation plus fidèle de la physique. Les méthodes URANS sont couramment disponibles, de bonne précision et peu couteuses. Les méthodes d'ordre supérieur sont encore plus précises et significativement plus couteuses. Mon expertise dans l'utilisation de méthodes numériques diverses dans différentes configurations géométriques me permet d'affirmer que le projet aboutira à des avancées significatives.