Investigation des performances des ailes rigides par simulations RANS 2D

Ce travail de fin d'études traite des performances de l'aile des catamarans AC72 utilisés par l'Emirates Team New Zealand utilisés dans le cadre de la 34ème coupe de l'America qui a eu lieu en 2013 dans la baie de San Francisco. Bien que très peu de données aient été rendues publiques depuis l'évènement, l'objet de la présente est de mieux cerner la physique précise de cet écoulement externe afin laisser place à une démarche d'optimisation. Au cours de cette analyse, les polaires de portance et de traînée sont tracées. Dans ce cas-ci, il s'agit de l'évolution des coefficients aérodynamiques de portance et de traînée, Cl et Cd, en fonction de l'angle d'attaque. Pour y arriver, des simulations CFD (Computational Fluid Dynamics) ont été conduites. Plusieurs modèles de turbulence ont été utilisés dans un premier temps, de manière à dégager un modèle plus performant dans le cas précis de l'écoulement externe autour du profil multi éléments. Le modèle k-epsilon standard a été jugé suffisant pour cette étude, en comparaison avec les modèles SST k-omega et Spalart-Allmaras. Plusieurs constats clés ont pu être tirés de ces simulations. Elles ont montré qu'un espace réduit entre les profils (en pourcentage de corde totale) entraînait de meilleures performances d'un point de vue purement aérodynamique. Dans certains cas, une déflexion plus importante de l'élément aval peut également s'avérer plus efficace