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Simulation d’écoulement et de bruit direct pour une maquette d’aile hyper-sustentée dans une section d’essai à veine fermée
No full textAéroacoustique : session générale; GAHA - Aéro et Hydro-AcoustiqueNational audienceLes travaux présentent une approche numérique pour évaluer l’écoulement et le bruit généré autour d’un modèle d’aile dans une section d’essai à veine fermée. L’objectif est de reproduire par la simulation les conditions d’essais aéro-acoustique dans une veine fermée. On étudie ici l’aile bi-dimensionnelle F16 du DLR dans la soufflerie F2 de l’ONERA. Cette aile hyper-sustentée est équipée de supports pour les becs et volets. Des mesures de pression statique sur l’aile et de champ de vitesse moyennés ont été réalisés respectivement avec des capteurs pariétaux et au moyen d’une PIV. Une antenne de microphones en paroi a également été utilisée afin de caractériser les sources acoustiques. La méthode dite de « lattice-Boltzmann » (LBM) est utilisée pour la simulation de l’écoulement 3D dans la veine en présence de la maquette. L'ensemble des parois de la veine et des détails de l'aile sont reproduits. Les simulations LBM montrent une comparaison satisfaisante avec les mesures aérodynamiques stationnaires réalisées dans la veine d’essai. En outre, la résolution du maillage assure la propagation des ondes acoustiques au sein de la veine jusqu’à 10 kHz. Une antenne virtuelle de microphones identique à celle de l’essai a collecté le bruit direct de la simulation. Pour une sélection de microphones, on trouve un accord favorable entre bruit direct et mesure. Une nouvelle simulation inclut une augmentation de la résolution et la sauvegarde de la pression instationnaire aux parois de la veine d’essai pour étudier leur effet réverbérant. Enfin, les techniques d’identification de sources par réseau de microphones (antenne) sont appliqués aux signaux numériques obtenus, qu’ils soient issus du bruit direct ou du calcul FWH. Les différentes cartes de bruit obtenues sont illustrées
Evaluation de l'influence de la vitesse sur le phénomène de décrochage dynamique par des simulations aéroélastiques de rotor d'hélicoptère
No full textInternational audienceThis paper aims at analyzing the effects of an increasing advance ratio on the stall characteristics of a helicopter rotor in forward flight. This numerical investigation is performed with both a low fidelity approach based on free wake model and a high fidelity approach based on CFD. The objective is twofold: first, evaluate the capability of the free wake approach in predicting stall, and second, describe the flow characteristics specific to stall at high advance ratio. The results show that the low fidelity approach correctly predicts the global trend of dynamic stall at both moderate (μ=0.35) and high advance ratio (μ=0.55), but underestimates the intensity of the airloads fluctuations induced by stall. Comparisons between moderate and high advance ratios show significant changes of the blade section airloads. High fidelity results highlight that the main aerodynamic phenomena at the origin of these changes, with a strong influence of the rotor wake
Dynamics of acoustically-induced boundary-layer flashbacks in a dump combustor
No full textInternational audienc
Super-résolution spatiale pour les lidars vent hétérodynes par approche bayésienne
No full textInternational audienceWind speed measurements using heterodyne lidars are limited in spatial resolution because of the current signal processing methods. This limit is equal to c τ ( c is the speed of light and τ is the laser pulse duration) corresponding to the length of the atmosphere contributing to the wind speed measurement at one distance. To go beyond this limit, we use an inverse problem approach based on a model of the spectrogram (concatenation of periodograms of each range) and prior distributions on our unknowns: backscattering amplitude and wind speed at each range. We apply our inversion method to simulated and experimental spectrograms, demonstrating a gain in resolution by a factor of 2 to 2.5 depending on the signal-to-noise ratio.Les mesures de la vitesse du vent à l'aide de lidars hétérodynes sont limitées en termes de résolution spatiale en raison des méthodes actuelles de traitement du signal. Cette limite est égale à c τ (c étant la vitesse de la lumière et τ la durée de l'impulsion laser), ce qui correspond à la longueur de l'atmosphère contribuant à la mesure de la vitesse du vent à une certaine distance. Pour dépasser cette limite, nous utilisons une approche par problème inverse basée sur un modèle de spectrogramme (concaténation des périodogrammes de chaque portée) et des distributions a priori sur nos inconnues : amplitude de rétrodiffusion et vitesse du vent à chaque portée. Nous appliquons notre méthode d'inversion à des spectrogrammes simulés et expérimentaux, démontrant un gain de résolution d'un facteur 2 à 2,5 selon le rapport signal/bruit.Traduit avec DeepL.com (version gratuite
Numerical study of plasma-assisted ignition and stabilisation of a supersonic hydrogen–air combustion in LAERTE facility by a quasi-DC gliding arc
No full textInternational audienceThis article presents three-dimensional numerical simulations of the plasma-assisted ignition and stabilisation of a supersonic hydrogen/air combustion in a model scramjet combustor (LAPCAT-II combustion chamber). The simulated conditions correspond to an altitude of 33 km and a flight Mach number of 5, i.e. an inlet temperature and pressure T i = 1400 K and P i = 4 bar. The gliding arc discharge is produced by a Plasma Injector Module (PIM). A macro-model is used to simulate the restrikes of the arc. The simulations couple the gliding arc of 5 A, a hydrogen injection flow with a mass flow rate of 1.5 g·s −1 , and the main air crossflow. The gliding arc preferentially restrikes on the right and left sides of the PIM, near the injector. The arc rapidly produces small combustion kernels. Despite the inhomogeneous distribution of the heat release, the arc is able to maintain the combustion
Liners acoustiques dans un conduit avec écoulement : récentes avancées à l'ONERA sur leur modélisation et leur caractérisation expérimentale
No full textAéroacoustique guidée : modélisation, mesure et traitements acoustiquesInternational audienc
ONERA’s CRM WBPN database for machine learning activities, related regression challenge and first results
No full textInternational audienceThis paper presents a new Computational Fluid Dynamics database, developed at ONERA, to support the advancement of machine learning techniques for aerodynamic field prediction. It contains 468 Reynolds-Averaged Navier–Stokes simulations using the Spalart–Allmaras turbulence model, performed on the NASA/Boeing Common Research Model wing-body-pylon-nacelle configuration. The database spans a wide range of flow conditions, varying Mach number (including transonic regimes), angle of attack (capturing flow separation), and Reynolds number (based on three stagnation pressures, with one setting matching wind tunnel experiments). The numerical quality of the database is assessed, through checking the convergence level of each computation
Metropolis-Adjusted Langevin Sequential Markov Chain Monte Carlo methods on Matrix Lie Groups
No full textInternational audienceParticle filters on Lie groups enable nonlinear filtering by randomly generating particles that preserve the structure of rotation matrices. Despite their potential, they suffer from high computational costs, weight degeneration, and dimensionality issues. Sequential Markov Chain Monte Carlo (SMCMC) methods mitigate these challenges by iteratively refining state estimates. Among them, the Metropolis-Adjusted Langevin Algorithm (MALA) leverages gradient information to improve sampling efficiency. This paper extends MALA to matrix Lie groups, introducing the LG-MALA algorithm, which reduces computational demands while maintaining accuracy. Its effectiveness is demonstrated in a challenging UAV navigation scenario based on data fusion between inertial measurements and landmark-based angular measurements
Refractive index field of a solid-propellant rocket jet by Background-Oriented Schlieren
No full textInternational audienceThis work demonstrates the use of high-speed, single-camera Background-Oriented Schlieren (BOS) as a robust diagnostic tool for characterizing reactive, high-temperature supersonic jets issued from a non-aluminized solid-propellant rocket motor (SRM). Tailored to handle strong optical deflections and intense plume luminosity exacerbated by after-burning, the BOS system yields relevant quantitative reconstructions of axisymmetric mean refractive index fields in the stable regime of the SRM, when corrected for deflection drifts induced by plume disturbances. The resulting dense, large-field measurements capture key quantitative features of two distinct SRM plumes, one in isolated operation and one with a supersonic co-flow. Supported by an uncertainty analysis, these reconstructed fields provide a valuable benchmark for assessing the performance of corresponding numerical simulations
Novel approach to use the Kelvin probe method <i>ex-situ</i> for measuring the electron emission yield of insulator materials subjected to electron irradiation
No full textInternational audienceMeasuring the total electron emission yield of dielectric materials remains a challenging task. Indeed, the charge induced by irradiation and electron emission disturbs the measurement. It is therefore important to quantify this charge during the measurement. Using a Kelvin probe allows both the emission yield and the induced charge to be measured. However, this method requires the probe to be placed inside the vacuum chamber, which is often complicated or even impossible. We propose a complete redesign of this method to overcome this issue. A capacitive coupling now allows the potential probe to be placed outside the chamber, in ambient atmosphere. Beyond this major simplification in implementation, we have also introduced several improvements that simplify the measurement protocol and reduce the overall measurement time. The new method was first validated on a metallic sample (Cu), and subsequently applied to a polymer (Kapton).</div