Méthodes d'extraction et de décomposition de la traînée pour des écoulements permanents et transitoires

Au début des années 2000, une puissante méthode d'extraction et de decomposition de la traînée, applicable à des solutions numériques, a été proposée. Cette méthode possède l'avantage de pouvoir offrir une décomposition physique de la traînée en termes de traînée d'onde,traînée visqueuse, et traînée induite. Elle offre à l'ingenieur aérodynamicien la possibilité d'optimiser localement les différentes configurations externes relativement à l'identification physique des zones responsables de la production de la traînée. Le deuxieme avantage de cette méthode est qu'elle permet d'identifier, d'extraire, et de quantifier la traînée numérique inhérente à tous calculs CFD. La quantification de la traînée numérique est un atout majeur pour l'ingenieur, car son extraction lui permet d'obtenir un niveau élevé de précision sur le calcul du coefficient de traînée sur des grilles de tailles moyenne à grossière. Cette possibilité revêt un caractère d'une importance capitale lors d'un processus d'optimisation, car elle permet de diminuer radicalement le temps machine requis pour obtenir une solution précise. Axes de recherche generaux Malgré son utilisation de plus en plus répandue dans des centres de recherche et chez certains constructeurs aéronautiques tels qu'Airbus, Bombardier Aéronautique et DLR, la méthode originale, datant de 2003, n'a été l'objet que de peu d'améliorations au fil des années. Qui plus est, cette méthode souffre de certaines lacunes importantes qui diminuent son interêt auprès des industriels. Le premier axe de recherche a donc été d'améliorer la méthode d'extraction et décomposition de la traînée en proposant des solutions concrètes aux différentes lacunes identifiées. De plus, jusqu'à présent, cette puissante méthode ne peut s'appliquer qu'à des écoulements en regime permanent et aucune méthode ne permet l'extraction et la décomposition de la traînée pour des écoulements en régime transitoire. Or, de plus en plus de champs de recherche lancent des signaux clairs qu'une telle méthode serait un atout majeur à leur discipline. A titre d'exemple, on peut considérer le développement de drones à ailes battantes, ou encore, l'étude de la traînée générée par les pales d'un hélicoptère. C'est dans cette optique que s'inscrit le deuxième axe de recherche de cette thèse qui vise a développer une méthode d'extraction et de décomposition de la traînée pouvant s'appliquer à des écoulements évoluant autant en régime permanent que transitoire.