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IV. Résultat des simulations

a. Protocole expérimental

Nous avons réalisé des simulations sur FlowWorks, complément du logiciel de CAO SolidWorks de Dassault Système. Ces tests ont été effectué avec différents modèles dont le modèle de la MicroJoule par La Joliverie. Nous avons également téléchargé des modèles sur le site internet GrabCad. Puis nous avons calculé le maître couple, qui correspond à la surface en contact avec l’air vu plus haut, pour ensuite lancer une simulation sur FlowWorks. Cette simulation nous a permis de trouver la force exercée sur l’axe X et par la suite calculer le Cx.

Protocole :

  1. Ouvrir le fichier dans SolidWorks
  2. Définir les paramètres de l’expérience (type de fluide, vitesse, pression atmosphérique, altitude, domaine de définition)
  3. Sélectionner les objectifs (vitesse, force), et insérer une équation pour obtenir directement le Cx
  4. Lancer les calculs
  5. Afficher les résultats des objectifs et l’animation du flux d’air

b. Résultat des simulations

Airbus A320

Nous avons utilisé le modèle de l’airbus A320 disponible gratuitement sur GrabCad. La simulation a été paramétré pour correspondre à la réalité. L’avion se situe à 12500 mètres d’altitudes, à -43.5°C, avec une pression atmosphérique de 300hP et donc une masse volumique de l’air de 0.46 kg/m3, le tout avec une vitesse de croisière de 828 km/h. Le calcul a pris plus de 30 minutes à pleine puissance pour obtenir ces résultats :

Donc l’airbus est très aérodynamique car ce Cx est très faible et prouve que l’avion optimise les efforts pour consommer le moins possible. Une représentation en ligne de courant nous a permis de visualiser la propagation de l’air sur le fuselage de l’avion et force est de constater que les perturbations sont minimales voir quasiment inexistantes. Le fluide ne tourbillonne pas à l’arrière mais reste laminaire comme nous le montre cette capture d’écran :

Flux air A320 - pression

MicroJoule

Le modèle Microjoule possède une forme étudié pour avoir une trainé la plus faible possible à tel point que nous n’observons aucunes turbulences.

Microjoule

Lotus Formule 1

On peut remarquer qu’il y a quelques tourbillons due aux ailerons notamment celui de l’arrière pour créer un compromis entre déportance et trainé.

Lotus_formule_1

Hexagone

On peut constater que l’hexagone génère une force de trainé très importante illustrée par un Cx proche de 1. La force exercée sur cet objet et majoritairement due à la dépression du flux d’air causé par des tourbillons.

Projet(1)_1

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