Cette étude vise à déterminer les limites d’application de l’hypothèse quasi stationnaire utilisée dans l’analyse du phénomène de galop des conducteurs. L’approche employée est purement expérimentale et consistait à réaliser des essais statiques et dynamiques sur une section en D, simulant un conducteur simple recouvert de glace. Les essais ont été effectués dans la soufflerie en circuit fermé de l’Université de Sherbrooke. Les forces aérodynamiques sont captées par une section dite flottante qui est fixée à une balance interne à 3 composantes. L’effet de l’angle d’inclinaison a été étudié pour les deux types d’essais. Les essais statiques ont été réalisés sur une section verticale et sur une section inclinée à 40 et 65 degrés par rapport à l’horizontale. Les coefficients de force et de moment moyens ainsi que les fréquences de détachement tourbillonnaire étaient mesurés à chaque angle d’attaque (α). Les essais statiques ont démontré que la pente du coefficient de portance par rapport à l'angle d'attaque (dC[indice inférieur L] / dα) est légèrement plus négative dans la plage d’angle de 0˚ < α < 40˚. Le coefficient de traînée est légèrement supérieur pour la section inclinée. Le coefficient de moment varie de façon moins progressive lorsque la section en D est inclinée. De plus, entre 80 et 100 degrés, la courbe du coefficient de moment est plus arrondie pour la section inclinée. Également, l’étude a permis de confirmer que l’écoulement autour de la section inclinée est différent, car les fréquences de détachement tourbillonnaire qui ont été observées ne sont pas les mêmes et ont des amplitudes différentes pour la section verticale et pour la section inclinée. Par exemple, pour un angle d'attaque de 0 à 40 degrés, la fréquence de détachement tourbillonnaire détectée dans les transformées de Fourier rapides des signaux provenant de la balance interne pour la section verticale est unique et de grande amplitude. Pour la section inclinée, plusieurs fréquences de faibles amplitudes sont détectées, résultant en plusieurs valeurs possibles du nombre de Strouhal. Certains articles suggèrent qu’un écoulement axial se propage le long du tube incliné, amplifiant la formation de vortex. Pour les essais dynamiques, l’amplitude et la fréquence des oscillations forcées en rotation ont été variées. Plusieurs vitesses du vent ont aussi été étudiées pour évaluer l’effet de la fréquence réduite d’oscillation. La comparaison des coefficients de force et de moment stationnaires et instationnaires a permis de conclure qu’appliquer des coefficients aérodynamiques mesurés sur un modèle stationnaire pour évaluer les efforts sur un conducteur en mouvement n’est pas une approche qui est toujours valide. L’augmentation de la fréquence de rotation et de l’amplitude de rotation ou la diminution de la vitesse du vent a pour effet d’augmenter les écarts entre les coefficients instationnaires et stationnaires. Ces écarts sont plus importants lorsque la section en D est inclinée. Les pentes des courbes de coefficients de portance et de moment instationnaires sont alors moins élevées. Également, la traînée est beaucoup moins importante. L’angle d’inclinaison a peu d’influence sur les coefficients de force et de moment instationnaires. Ils sont très similaires à ceux d’une section en D verticale.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/8174 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Lavertu, Karine |
| Contributors | Fellouah, Hachimi, Laneville, André |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse |
| Rights | © Karine Lavertu |
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