Analyse et design aérodynamique haute-fidélité de l'intégration moteur sur un avion BWB

Le BWB (Blended Wing Body) est un type d'avion à fuselage intégré basé sur le concept d'aile volante. Ce type d'avion offre des avantages au niveau économique et environnemental avec une réduction de la consommation de kérosène obtenue en améliorant la performance aérodynamique. Dans le cadre de ce projet, l'avion initial provient d'un design conceptuel. Il est donc nécessaire d'améliorer la performance aérodynamique grâce à l'optimisation du corps principal du BWB. Dans ce contexte, nous désirons utiliser les méthodes de haute-fidélité, ce qui est peu fréquent dans la littérature. Ce projet développe une méthode d'optimisation automatique afin de réduire la traînée sur le corps principal. On réalise l'optimisation en deux étapes principales : avant et après l'intégration moteur. Notre objectif est de réduire la traînée en prenant en compte plusieurs contraintes réalistes dans une optimisation à haute-fidélité. Le logiciel commercial Isight est choisi comme optimiseur et celui-ci appelle le logiciel MATLAB pour commencer le processus d'optimisation. La génération de la géométrie est réalisée à l'aide du logiciel ANSYS-DesignModeler. Pendand l'optimisation, on maille la géométrie de manière non-structurée à l'aide ANSYS - Mesh et les calculs CFD sont faits à l'aide d'ANSYS-Fluent. Le tout est fait dans l'environnement d'ANSYS-Workbench qui est appelé par MATLAB. La méthode haute-fidélité est utilisée pendant l'optimisation en résolvant les équations de Navier-Stokes. Dans chaque étape d'optimisation, en vue de vérifier les résultats, nous avons réalisé, grâce au logiciel ICEM, un remaillage de l'avion plus fin que le maillage utilisé dans l'optimisation et de manière structuré. La première étape comprend une optimisation 3D sur la surface du corps principal avant d'ajouter le moteur. En utilisant le cas optimisé comme donnée d'entrée, on passe à la deuxième optimisation en ajoutant la nacelle. D'abord, cette étude a permis d'obtenir une réduction convenable du coefficient de traînée du BWB sans nacelle. Ensuite, en ajoutant la nacelle, on peut également réduire la traînée en réalisant une optimisation du corps principal localement. Enfin, la séparation d'écoulement créée dans la zone corps-nacelle a été supprimée.