High-fidelity aerodynamic loads analysis of the double-swept ERATO rotor
Analyses haute-fidelité des charges aérodynamiques du rotor à double-flèche ERATO
Résumé
In the literature was proven the validity of using comprehensive analysis (CA) tools coupled with computational fluid dynamics (CFD) to predict the aerodynamics of classical rotor blades. This paper aims to enhance this validation for the complex double-swept planform ERATO blade under high-advance-ratio level-flight condition. In order to do so, RCAS and HOST comprehensive analysis tools and Helios/RCAS and elsA/HOST high-fidelity loose couplings are compared to the results of the experimental campaign of the ERATO blade that was carried out by ONERA in 1998. Trim commands, airloads and pressure coefficient distribution on the chordwise direction are used to validate the numerical simulations. The results highlight the need for high-fidelity methods in order to accurately predict the aerodynamic response. The numerical data provided by the high-fidelity methods are used to analyse the flow features that are at the origin of the airloads variations, especially an interesting phenomenon is observed on the retreating blade where a pitching-moment dynamic stall without lift stall is induced by a leading edge vortex.
Dans la littérature, la validité de l'utilisation d'outils d'analyse compréhénsive (AC) couplés à des codes d'analyse de dynamique de fluides computationnelle (CFD) a été prouvée pour prédire l'aérodynamique des pales de rotor classiques. Cet article vise à élargir cette validation pour la pale ERATO de forme complexe à double flèche dans des conditions de vol en palier et un paramètre d'avancement élevé. Afin de faire ainsi, les outils d'analyse compréhensive RCAS et HOST et les couplages faibles à haute-fidélité Helios/RCAS et elsA/HOST sont comparés aux résultats de la campagne expérimentale de la pale ERATO réalisée par l'ONERA en 1998. Les commandes de trim, les charges aériennes et la répartition des coefficients de pression dans le sens de la corde sont utilisées pour valider les simulations numériques. Les résultats mettent en évidence la nécessité de méthodes de haute-fidélité afin d'évaluer avec précision la réponse aérodynamique. Les données numériques fournies par les méthodes haute-fidélité sont utilisées pour analyser les caractéristiques de l'écoulement qui sont à l'origine des variations des charges aérodynamiques, notamment un phénomène intéressant est observé sur la pale reculante où un décrochage dynamique au moment de tangage sans décrochage de portance est induit par un vortex de bord d'attaque.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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