Laminar separation flutter of a NACA0012 airfoil as a global instability
Instabilité globale de flottement due à un décollement laminaire sur un profil NACA0012
Résumé
The onset of pitch-oscillations of a NACA0012 airfoil mounted on a torsion-spring is investigated by the means of a global stability analysis. Experimental studies from literature have shown this configuration undergoing on a flutter behaviour for a close range of Reynolds. This phenomenon is attributed to the laminar character of the boundary layer and to its detachment, transition and subsequent reattachment on the airfoil surface. In this regard, we carried out a linear stability analysis of the mean flow field, issued from a RANS simulation, using a Spalart-Allmaras model. A careful choice of the inlet conditions revealed to be necessary to capture a laminar separation and, as the incidence increases, a laminar separation bubble (LSB).
L'apparition d'oscillations en tangage d'un profil aérodynamique NACA0012 monté sur un ressort en torsion est étudié à l'aide d'une analyse de stabilité globale. Des études expérimentales issues de la littérature ont montré que cette configuration subissait un comportement de flottement pour une plage de Reynolds entre 45 000 et 130 000. Ce phénomène est attribué au caractère laminaire de la couche limite et à son détachement, sa transition et son rattachement ultérieur sur la surface de l'aile. Nous avons réalisé une analyse de stabilité linéaire de champ moyen, issue d'une simulation RANS, en utilisant un modèle de turbulence Spalart—Allmaras. Le choix des conditions d'entrée s'est révélé important pour capturer une séparation laminaire et, lorsque l'incidence augmente, une bulle de séparation laminaire (LSB).
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