Experimental and numerical investigations of a 2D aeroelastic arifoil encountering a gust in transonic conditions

Autor: Huvelin, Fabien, Lepage, Arnaud, Dequand, Sylvie
Přispěvatelé: DAAA, ONERA, Université Paris-Saclay (COmUE) [Châtillon], ONERA-Université Paris Saclay (COmUE)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: CEAS Aeronautical Journal
CEAS Aeronautical Journal, Springer, In press, ⟨10.1007/s13272-018-00358-x⟩
ISSN: 1869-5582
DOI: 10.1007/s13272-018-00358-x⟩
Popis: International audience; In order to make substantial progress in reducing the environmental impact of aircrafts, a key technology is the reduction of aircraft weight. This challenge requires the development and the assessment of new technologies and methodologies of load prediction and control. To achieve the investigation of the specific case of gust load, ONERA defined a dedicated research program based on both Wind Tunnel Test campaigns and high fidelity simulations.To reach the experimental objectives, a set-up was designed, manufactured and implemented within the ONERA S3Ch transonic Wind Tunnel Facility. The first component, called gust generator, consists of two oscillating airfoils installed upstream of the wind tunnel test section and allows to produce air flow deflections. The second component, the test model, is a 2D supercritical airfoil based on a two degrees-of-freedom aeroelastic model. A test campaign has been performed leading to the generation of databases for high fidelity tools validation. These databases have been used in order to assess the capabilities of the elsA code (ONERA-Airbus-Safran property) using its aeroelastic module and a gust model based on the “Field Velocity Method”. A validation process has been defined in order to move from experimental results obtained in the wind tunnel with wall boundaries to industrial modeling computed with farfield boundaries. The full process was applied to a transonic case and a sine gust signals.; Afin de réaliser des progrès substantiels dans la réduction de l'impact environnemental des aéronefs, une technologie clé est la réduction de la masse de l'aéronef. Ce défi nécessite le développement et l'évaluation de nouvelles technologies et méthodologies de prévision et de contrôle de la charge. Pour mener à bien l’étude du cas particulier de rafale, l’ONERA a défini un programme de recherche dédié reposant à la fois sur des campagnes d’essais en soufflerie et sur des simulations haute fidélité.Pour atteindre les objectifs expérimentaux, une installation a été conçue, fabriquée et mise en œuvre au sein de de la soufflerie transsonique ONERA S3Ch. Le premier composant, appelé générateur de rafale, se compose de deux pales oscillantes installées en amont de la section d’essai en soufflerie et permettant de produire des variations longitudinales de l’écoulement d’air. Le deuxième composant, la maquette, est un modèle aéroélastique à deux degrés de liberté d'un profil aérodynamique supercritique. Une campagne de test a été réalisée qui a abouti à la création de bases de données pour la validation d’outils haute fidélité.Ces bases de données ont été utilisées pour évaluer les capacités du code elsA (propriété ONERA-Airbus-Safran) avec son module aéroélastique et un modèle de rafale basé sur la méthode Field velocity Method. Un processus de validation a été mis en place afin de passer des résultats expérimentaux obtenus en soufflerie avec des conditions aux limites de parois à une modélisation industrielle calculée à l'aide de conditions aux limites de champ lointain. Le processus complet a été appliqué à un cas transsonique avec des signaux d'excitation sinusoïdal.
Databáze: OpenAIRE
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