Simulazioni Navier-Stokes linearizzate per applicazioni aeroelastiche

This report presents a part of the works that I have done during an internship of six months at Dassault Aviation. The general issue of this internship was the implementation of linearized Navier-Stokes simulations in the field of aeroelasticity. In this report, I will only discuss of the AFMP (Aeroelastic Fighter Model Project), which particularly suit with the topic. After a presentation of the theoretical backgrounds (aeroelastic equations, linearization of fluid mechanic equations, …), I will focus on the AFMP results. I will begin with the comparison of the experimental and numerical results, explaining the observed differences. Several investigations will be done (mesh refinement, flexibility effect, …) to try to improve the results. I will take advantage of it to give some recommendations about the use of linearized simulations. The comparisons will give me the opportunity to suggest a corrective strategy of the numerical results, that will be used during the preparation of the next campaign in April 2010. Finally, I will introduce the problem of extra-loads (full cell, missile) on the wing of a fighter aircraft, and of their consequences on aerodynamics.

Questa relazione presenta una parte dei lavori svolti durante il mio stage di sei mesi alla Dassault Aviation. Il tema di questo stage era l’uso di codici Navier-Stokes linearizzati nell’ambito dell’aeroelasticità. La relazione si limita al caso del progetto europeo AFMP (Aeroelastic Fighter Model Project), particolarmente adattato alla problematica. Dopo una presentazione dei concetti teorici usati (equazioni dell’aeroelasticità, linearizzazione delle equazioni della dinamica dei fluidi, …), mi concentrerò sui risultati del progetto AFMP. Si comincerà per confrontare i risultati numerici con quelli sperimentali, provando a spiegare al massimo le differenze osservate. Si effettueranno diverse investigazioni (raffinamento della mesh, effetto di flessibilità, …) per tentare di migliorare i risultati numerici. Ne profitterò per dare qualche raccomandazione sull’uso del Navier-Stokes linearizzato. I confronti mi permetteranno di proporre una strategia di correzione dei risultati numerici, che sarà usata per la preparazione della prossima prova in galleria che si svolgerà fra pochi mesi. Infine, si introdurrà il problema dei carichi appesi (serbatoio e missile) su un aereo di combattimento, e della loro influenza sui calcoli di aeroelasticità.