Global Aeroelastic Stability Analysis of a NACA0012 Airfoil in Transitional Reynolds Regime
Analyse de Stabilité Globale Fluide-Structure d'un profile NACA0012 dans le régime de transition laminaire
Résumé
The onset of pitch-oscillations of a NACA0012 airfoil mounted on a torsion-spring is investigated by the means of a global fluid-structure linear stability analysis (LSA). 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 on the airfoil surface and to its detachment, transition and subsequent reattachment. In this regard, we carried out a global fluid-structure LSA of a mean flow field, issued from a time and spanwise averaged Direct Numerical Simulation, at different incidences, α, for Re = 50 000. The LSA at α = 0 • predicts a static divergence behaviour of the airfoil from its equilibrium position, whereas the LSA at different incidences predicts the stabilisation of the static mode, associated to the existence of a laminar separation bubble over the upper surface of the airfoil.
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 fluide-structure (LSA). 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 numérique directe moyennée dans le temps et dans l'espace, à différentes incidences, pour Re=50000. La LSA à incidence nulle prédit un comportement de divergence statique de la voilure par rapport à sa position d'équilibre, tandis que la LSA à différentes incidences prédit la stabilisation du mode statique, associée à l'existence d'une bulle de séparation laminaire sur la surface supérieure de la voilure.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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