Décomposition de la traînée d'installation motrice par la méthode de champ lointain

L'objectif principal de cette thèse est de proposer une méthode permettant d'évaluer la traînée d'installation motrice d'un avion. Pour ce faire, la méthode de champ lointain est tout à fait indiquée puisqu'elle permet de diviser la traînée en traînées visqueuse, d'onde, induite et numérique associées respectivement aux phénomènes de couche limite, d'onde de choc, de création de portance, et d'ajout de dissipation artificielle, ou erreur numérique, par le résoluteur et des erreurs de discrétisation. La méthode de champ lointain a été souvent utilisée pour des configurations non-motorisées, mais son usage en conditions de poussée demeure plutôt récent. Trois sections associées à trois objectifs constituent cette thèse. Tous les objectifs ont fait l'object d'un article scientifique. Selon la pratique en comptabilité traînée-poussée des avionneurs, la traînée interne de la nacelle ne doit pas être incluse dans la traînée d'installation car elle est de la responsabilité du motoriste. Par conséquent, il est primordial d'évaluer cette composante. Le premier objectif est donc de proposer une méthode permettant l'évaluation et la décomposition de la traînée d'une nacelle en composantes interne, externe et de sillage. Les méthodes actuellement disponibles sont les essais expérimentaux et les analyses numériques. Les ingénieurs utilisant la seconde approche emploient la méthode de champ proche qui consiste à intégrer les forces de pression et de frottement sur la surface interne de la nacelle. Un inconvénient majeur de cette méthode est que sa précision dépend fortement de la position de la ligne de stagnation qui sépare les écoulements interne et externe. La méthode proposée n'a pas cette limitation et donne des résultats qui sont en accord avec les valeurs expérimentales et empiriques. La force de captation est aussi requise pour le calcul de la traînée de configuration. Dans ce deuxième axe, une méthode permettant l'évaluation de cette poussée est présentée. La méthode traditionnelle requiert la connaissance du tube de courant capturé par le moteur et nécessite donc la location précise de la ligne de stagnation. La méthode de champ lointain permet de contourner cette difficulté. Suivant la même logique, une méthode alternative de calcul pour la poussée standard nette est présentée. La procédure classique interpole les propriétés de l'écoulement dans le plan de sortie du moteur ce qui induit des erreurs. Dans les deux cas, les résultats des méthodes proposées sont en accord avec les données empiriques et les formulations classiques. Finalement, la connaissance des traînées d'interférence et d'installation est importante autant pour les avionneurs que pour les motoristes qui souhaitent établir les performances de leurs systèmes respectifs.