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Aérodynamique de l'aile

Aérodynamique de l'aile
Unité d'enseignement

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Détails

Infos générales

Code
AER108

Présentation

Objectifs

A l'issue de ce cours, vous serez capable :

  • d'analyser les écoulements et leurs actions mécaniques autour d’une aile ;

  • de calculer les performances aérodynamiques d’une voilure ;

  • d'utiliser un outil numérique pour obtenir des solutions numériques approchées ;

  • d'utiliser un logiciel de simulation pour le dimensionnement d’avion en vol subsonique ;

  • d'utiliser des données expérimentales de soufflerie aérodynamique.

Intitulé officiel

Aérodynamique de l'aile
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Conditions d'accès

Pré-requis

Formation(s) requise(s)

Aucun prérequis.

Programme

Durée et organisation

L’année est organisée en 2 semestres : semestre 1 (S1) d’octobre à février/mars et semestre 2 (S2) de février/mars à juin.

Parcours diplômant

Le cursus est proposé selon une programmation permettant d’optimiser la durée de la formation, compatible avec une activité professionnelle.

Unités d’enseignement « à la carte »

Vous avez toute liberté pour effectuer votre choix parmi l’ensemble des unités d’enseignement (UE) qui vous sont proposées.

Cours à distance via Internet :

Autoformation avec accompagnement par un enseignant(e) (en individuel ou collectif). Utilisation de supports numériques (documents pdf, documents sonorisés, vidéos interactives, quiz d’autoévaluation...) et échanges en classes virtuelles par visioconférence (en direct ou en différé), messagerie, forums, chat...
 

Méthodes mobilisées

Pédagogie qui combine apports académiques, études de cas basées sur des pratiques professionnelles et expérience des élèves.
Équipe pédagogique constituée pour partie de professionnels. Un espace numérique de formation (ENF) est utilisé tout au long du cursus.
 

Modalités d’évaluation

Chaque unité (UE/US, UA) fait l’objet d’une évaluation organisée en accord avec l’Établissement public (certificateur) dans le cadre d’un règlement national des examens.
 

Accessibilité public handicapé

Nos formations sont accessibles aux publics en situation de handicap. Un référent Cnam est dédié à l’accompagnement de toute personne en situation de handicap : Contactez le référent.
 

Modalités et délais d’accès

Les inscriptions se déroulent dès le mois de mai pour les formations qui débutent en octobre (semestre 1) et dès novembre pour les formations qui débutent en février (semestre 2).

Contenu de la formation

Cet enseignement est organisé en sept séquences pédagogiques dont les intitulés et objectifs d'apprentissage sont détaillés ci-après.
Chaque séquence listée comprend un cours à étudier, des TD basés sur le cours (à effectuer seul·e ou à plusieurs et à remettre à l'enseignant). Un projet de calcul numérique complète la séquence 4. Il permet des calculs d'intérêt pour l'ingénieur, sinon impossible à obtenir (quelques connaissances de base du langage de programmation Python seront utiles). La séquence 7 donne lieu à l'exploitation de données issues d'une campagne d'essai en soufflerie effectuée sur les installations de l'IAT.

Séquence 1/ Fondamentaux des apprentissages dans ce cours

  • Anticiper les effets de certaines propriétés des substances fluides (compressibilité, viscosité) sur l'étude des performances aérodynamiques ;
  • Utiliser la notion de similitude pour exploiter des données expérimentales ;
  • Calculer les efforts aérodynamiques autour d'obstacles à l'aide des coefficients aérodynamiques.

Séquence 2/ Simplifier la physique : une étape incontournable

  • Formuler la théorie potentielle en faisant l'hypothèse d'un écoulement incompressible, non visqueux et irrotationnel ;
  • Identifier les écoulements potentiels élémentaires ;
  • Appliquer la méthode des superpositions pour reconstruire des écoulements autour d'obstacles ;
  • Calculer les pressions aérodynamiques autour d'objets.

Séquence 3/ Le profil d'aile : de la ligne portante à la géométrie plane

  • Formuler la théorie de l'aile mince en 2D en appliquant la théorie potentielle et en négligeant son épaisseur  ;
  • Formuler la variation des coefficients aérodynamiques en fonction de l'incidence ;
  • Utiliser la méthode des panneaux pour calculer le chargement aérodynamique autour de géométries planes ;

Séquence 4/ L'aile : effets des tourbillons marginaux

  • Formuler la théorie de l'aile d'envergure finie pour prendre en compte les effets de bout d'aile ;
  • Utiliser la théorie de la ligne portante de Prandtl pour prendre en compte l'allongement et la forme de l'aile sur les performances aérodynamiques ;

Séquence 5/ A l'interface entre l'air et l'objet

  • Prendre en compte la couche limite dans les performances aérodynamiques ;
  • Utiliser le logiciel de simulation XFLR5-Xfoil afin d'appliquer la méthode d'interaction visqueux/non visqueux

Séquence 6/ Effets de compressibilité

  • Intégrer des corrections de compressibilité en condition de vols subsoniques « rapides ».

Séquence 7/ Repousser le décrochage, augmenter la portance

  • Décrire les mécanismes propres aux dispositifs hypersustentateurs,
  • Décrire les mécanismes propres à certains dispositifs de contrôle des décollements

Travaux Pratiques
La formation est complétée par des travaux pratiques qui se déroulent sur les bancs d'essai et dans les souffleries du laboratoire de la chaire d'aérodynamique industrielle.

Vous trouverez des informations complémentaires sur nos formations à l'adresse : https://mecanique-materiaux.cnam.fr/

Unités d'enseignement

  • Aérodynamique de l'aile
    À distance / Partiellement à distance Octobre à Février 50 heures 6 crédits

Organisation

Durée et organisation

L'année est organisée en 2 semestres : semestre 1 (S1) d'octobre à février/mars et semestre 2 (S2) de février/mars à juin.
 

Méthodes mobilisées

Pédagogie qui combine apports académiques, études de cas basées sur des pratiques professionnelles et expérience des élèves.
Équipe pédagogique constituée pour partie de professionnels. Un espace numérique de formation (ENF) est utilisé tout au long du cursus.
 

Modalités d'évaluation

Chaque unité (UE/US, UA) fait l'objet d'une évaluation organisée en accord avec l'Établissement public (certificateur) dans le cadre d'un règlement national des examens.
 

Accessibilité public en situation de handicap

Nos formations sont accessibles aux publics en situation de handicap. Un référent Cnam est dédié à l'accompagnement de toute personne en situation de handicap. Pour contacter le référent : handi@cnam-paysdelaloire.fr

Modalités d'inscription

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Modalités et délais d'accès

Les inscriptions se déroulent dès le mois de mai pour les formations qui débutent en octobre (semestre 1) et dès novembre pour les formations qui débutent en février/mars (semestre 2).