Etude de l'éclatement tourbillonnaire dans les sillages des avions de transport

Abstract

L'objet de notre étude est d'évaluer à l'aide d'un code de Simulation Numérique Directe, le potentiel des effets non linéaires dans l'éclatement tourbillonnaire observé expérimentalement dans une soufflerie de type catapulte à l'ONERA. Pour cela, on résout un problème aux valeurs initiales en modélisant les perturbations expérimentales par des perturbations théoriques de type vrilles pincées superposées à un tourbillon de Lamb-Oseen. A terme, notre but est de déterminer si le phénomène observé est réellement imputable à la physique intrinsèque du tourbillon ou bien la manifestation d'un effet d'installation. Nos calculs DNS 3D instationnaires sur des perturbations infinitésimales ont montré un très bon accord avec les résultats de la théorie de la stabilité linéaire. L'outil numérique étant validé, la DNS permet d'aller plus loin en simulant numériquement des perturbations de grande amplitude. Une comparaison des dynamiques linéaire et non linéaire est présentée sur une perturbation hélicoïdale. Mots-clefs : tourbillon ; sillage d'avion ; Simulation Numérique Directe.