Contrôle biomimétique de l'écoulement autour d'un cylindre carré
Résumé
Les décollements sur un corps sont à l’origine de détérioration des performances aérodynamiques et de fatigues structurelles. De multiples solutions permettant d’améliorer cette situation ont été développées parmi lesquelles le contrôle passif. Ces systèmes passifs sont simples d’utilisation. Cependant, ils fonctionnent en permanence et ne sont efficaces que pendant une phase donnée de l’écoulement. Au-delà de cette phase, ils sont inefficaces voir nuisibles. L’étude proposée porte sur la compréhension des mécanismes physiques intervenant dans l’utilisation d’un dispositif de contrôle passif auto-adaptatif. La conception du dispositif de contrôle s’inscrit dans une approche biomimétique. Il s’agit d’un volet constitué d’un cadre semi-rigide recouvert d’un tissu poreux. Le dispositif de contrôle est adapté à une forme géométrique simple : un cylindre carré. Le volet, fixé sur le côté du cylindre, est articulé au niveau de son bord d’attaque. Sa mise en mouvement est initiée par la présence d’une recirculation. Passé cette phase de transition, le dispositif est sujet à un battement autour d’un angle moyen. La valeur de cet angle est déterminée par les propriétés intrinsèques du volet et de l’écoulement. Dans cette configuration, une diminution de la trainée de 22% en moyenne pour une large gamme de Reynolds a été précédemment observée. Dans cette étude expérimentale, nous présentons l’influence de différents paramètres tels que le débattement angulaire et la porosité du tissu sur l’efficacité de ce système de contrôle.
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