Academic literature on the topic 'Projectiles – Aérodynamique – Simulation par ordinateur'

Le principe des engrenages face est connu depuis très longtemps : un pignon cylindrique entraine une roue plate (ou face), les axes de rotation sont concourants ou décalés d'une valeur appelée off-set, l'angle entre les axes peut être droit. Aujourd'hui en application aéronautique, l'avantage principal de ce-mécanisme réside dans la possibilité de translation du pignon cylindrique sans blocage du système. Par conséquent, le problème consistait d'une part à définir précisément la géométrie réelle fabriquée de tels engrenages et d' autre part à simuler le fonctionnement cinématiques pour connaître l'influence des paramètres de définition. Une étude bibliographique sur la définition fine et la simulation des engrenages a permis de choisir un ensemble de méthodes numériques plus aptes à tenir compte des variations des paramètres de fabrication. Les principes de la génération des dentures droites restant toujours les mêmes, la simulation numérique a permis de définir la forme générale des dentures. De plus, les trajectoires d'outil traduites à l'aide de Splines Cubiques normalisées, ont permis d’étudier dans le détail deux phénomènes d'interférence (painting et undercutting). Par la suite, la simulation de l'engrènement à partir des géométries numériques issues de la génération des dentures, a permis de définir les points et trajectoires de contact. La simulation numérique du mouvement a permis aussi d'obtenir l'erreur de transmission et le rapport de conduite. Après avoir qualifié les résultats obtenus avec le logiciel réalisé à partir de résultats de la littérature, une étude d'influence de paramètres a été faite (géométrie du pignon outil, angle de pression, positions de montage du pignon moteur). La principale conclusion peut se résumer de la manière suivante, l'erreur cinématique est très peu modifiée avec de faibles variations de position de montage même si les trajectoires des contacts sont déplacées. Les engrenages faces devraient ainsi remplacer les engrenages spire-coniques classiquement utilisés<br>The principle of the face gear drives is known since along time : a cylindrical pinion drives a face wheel, the axis of rotation are intersecting or non-intersecting with an off-set, the angle axis can be 90°_Today, in the aeronautical applications, the principal advantage of this mechanism is the translation possibility of the cylindrical pinion without blocking the system. Consequently, the problem consists ta define precisely the real geometry of these drives and moreover to simulate the kinematic meshing to know the influence of the defining parameters. A bibliographical study of the definition and the simulation of these drives, has permitted to choose a set of numerical methods more capable to investigate the variations of the manufacturing parameters. The generation principles of the tooth surfaces remaining the same, the numerical simulation has permitted to define the general tooth profile. Then, the trajectories of the pinion shaper approached with the help of Cubic Splines Normalised, has permitted to study in details two phenomena: pointing and undercutting. Then, the meshing simulation of the numerical tooth geometry outcome from generation, has permitted to define the contact path. The numerical simulation of the meshing has also permitted to obtain the transmission error and the contact ratio. • After qualifying the numerical results with the literature's results, a study of the parameter influence has been realized (the pinion-shaper geometry, pressure angle, mounting position of the driving pinion). The principal conclusion can be briefly resumed in the following manner, the kinematic error is very few modified when small variations of mounting position occurs, even how the contact path are translated. The face gears drives should thus replace the bevel spiral-gears classically used

Les débordements d'eau de pluie sur les vitres latérales d'un véhicule automobile représentent un facteur dégradant de la sécurité et du confort de conduite. La résolution de cette problématique nécessite de nombreuses études en soufflerie et le développement d'outils de simulation performants est encore nécessaire. L'objet de cette thèse est d'étudier le comportement de l'eau de pluie s'écoulant sur le pare-brise, le montant de baie et les vitres latérales de corps simplifiés et de véhicules réalistes, à travers des mesures en soufflerie et des simulations numériques. Une méthode optique de mesure des épaisseurs de film liquide par fluorescence induite et un protocole d'essais industriels en soufflerie échelle 1 ont été développés. Une base de données expérimentales est construite avec un contrôle strict des conditions aux limites pour étudier les paramètres prépondérants : - géométrie de la zone de débordement (gorge de pare-brise, décroché de montant de baie) et son influence sur le champ aérodynamique local et sur le drainage de l'eau ; - vitesse du véhicule ; - débits d'eau liés à l'intensité de la pluie ; - influence des effets de surface. L'analyse combinée de ces données et des résultats de calculs du champ aérodynamique permet de mettre en évidence les principaux mécanismes du débordement (écoulement en gorge et sur un décroché) et du cheminement de l'eau de pluie sur la vitre latérale. La comparaison des données expérimentales avec les résultats issus d'un modèle à une équation de film liquide surfacique permet de mettre en évidence les lacunes de cette modélisation. Des pistes d'amélioration du processus de simulation numérique sont proposées<br>Overflow of rain water on side windows of a car leads to a degradation of the driving security and comfort. A lot of wind tunnel studies are necessary to avoid this phenomenon, and further developments of numerical simulation tools are still needed. In this thesis, we study the way rain water flows over the windshield, the A-pillar and the side windows of simplified bluff bodies and realistic cars through wind tunnel tests and numerical simulations. An optical measurement method for liquid film thickness based on induced fluorescence and an experimental protocol for full-scale wind tunnel tests were developed. An experimental data base is build with strictly controlled boundary conditions to study the most important parameters: - overflow zone's geometry (windshield gutter and A-pillar's shape) and its influence on local aerodynamic field and on water draining, - car's velocity, - water fluxes linked to rain intensity, - surface effects influence. A combined analysis of those results with aerodynamic simulations brings to light the main mechanisms of overflow (flow in the gutter and on the A-pillar) and water paths on the side windows. The comparison of the experimental data with results from a one equation surface film model enables to underline the lack of efficiency of this kind of modeling. Then ways of improvement of the simulation process are suggested

Depuis les années 90, au vu de l'augmentation continuelle du transport commercial aérien, le problème de son impact sur le climat est devenu un sujet de recherche important. Les émissions d'un avion ne peuvent pas être prises en compte simplement dans un modèle de grande échelle, car elles subissent des transformations physicochimiques suite aux fortes interactions avec la dynamique du sillage induit par l'avion. L'utilisation de paramétrisations est donc nécessaire, et leur développement représente un réel challenge quant à la multitude des échelles mises en jeu. L'objectif de ce travail est double. Il s'agit, d'une part, de participer au développement d'une nouvelle paramétrisation qui prend en compte l'eet de réservoir induit par le sillage sur la chimie des NOx et les non-linéarités de la chimie de l'ozone. D'autre part, il s'agit également d'évaluer les paramètres de granulométrie des particules de glace dans le sillage en vue d'en calculer l'impact radiatif. A cette fin, nous avons mis au point un modèle numérique capable de résoudre l'évolution de la traînée de condensation (i. E. Contrail) formée derrière un avion depuis sa phase de formation jusqu'au régime d'interaction avec l'atmosphère en s'intéressant au couplage dynamique-microphysique. La modélisation d'une atmosphère turbulente soutenue nous a alors permis de simuler un contrail âgé de 30 min dont les caractéristiques sont en bon accord avec les mesures expérimentales disponibles. Le modèle que nous avons mis au point montre donc un comportement très satisfaisant, et ouvre des perspectives très intéressantes pour évaluer l'impact des émissions d'un avion sur la chimie atmosphérique et le bilan radiatif<br>Due to the rapid growth of commercial air traffic started in the 90's, the environmental impact of aircraft emissions has become now a topic of academic research and practical interest in the community of atmospheric chemistry modelers. The incorporation of these emissions into climate models is a difficult task because of the complex physical and chemical transformations occurring in the plume of the aircraft, and the large range of scales involved. The objective of this thesis is two-fold : the first one is to contribute to the elaboration of a new parameterization that models the effect of non-linear aircraft plume NOx chemistry on atmospheric ozone. The second objective is to evaluate the distribution of ice particles within the contrails in order to quantify their radiative impact. To this end, we developed a numerical model of the dynamical and microphysical processes of a generic contrail, from its early phase of formation up to its interaction with the atmosphere. It is based on the MesoNH model coupled with a specific microphysical module. In the late diffusion regime, we force the model simulation with a synthetic sustained turbulent flow that mimics the real atmospheric turbulence at the tropopause level. The contrail simulation was run up to 30 min, and the results are in good agreement with the available experimental data, which validates, a posteriori, the simulation strategy adopted through this work. Finally, it is concluded that our model is suitable to evaluate in the future the impacts of aircraft emission on the atmospheric chemistry and radiative balance

Dans le cadre de ce travail, des methodes numeriques ont ete developpees pour simuler les ecoulements hypersoniques autour d'engins spatiaux en configuration bidimensionnelle et axisymetrique. La discretisation spatiale des equations d'euler est basee sur une methode aux volumes finis avec un schema centre. Le traitement des discontinuites est fait a l'aide d'une viscosite artificielle avec des differences de second et de quatrieme ordre. Le schema temporel est celui de range kutta explicite. Les effets de gaz reels, air en equilibre chimique, ont ete traites a l'aide d'un modele base sur la minimisation de l'energie libre de gibbs et en utilisant des methodes de lissage de courbes. Les ondes de choc externes ont ete ajustees, par contre, les ondes de choc internes sont directement captees par le schema numerique. On presente ainsi les resultats de l'ecoulement autour d'une double ellipse qui presentent un tres bon accord avec les resultats existants. Pour le calcul sur des geometries complexes, la technique multi-blocs a ete developpee. La methode de resolution a ete optimisee en utilisant des donnees structurees avec la possibilite de calculer efficacement les blocs de petite taille. Ces petits blocs permettent une grande flexibilite pour la generation de maillage autour de configurations complexes. Un concept d'echelles geometriques est introduit pour analyser les systemes de generation automatique de maillage. A l'aide de ce concept, un mailleur automatique a ete mis au point permettant de generer des maillages structures. Pour cela, on utilise l'algorithme aft (advancing front technique) pour decomposer un domaine arbitraire en triangles. Ces triangles sont ensuite divises en trois quadrilateres a l'aide d'une procedure que nous avons developpee. Cette approche a ete utilisee pour calculer l'ecoulement autour d'un double profil. On a ainsi montre comment ce concept micro bloc