Tip-Leakage Flow

Une méthode hybride de panneaux 3D d’ordre réduit prédit l’écoulement autour des rotors de compresseurs basse pression et alimente des modèles dédiés au jeu en tête — en moins d’une minute par cas. Confrontée à la RANS sur le rotor NACA65 du LMFA, elle reproduit bien l’aérodynamique du rotor et les tendances du jeu en tête pour les petits jeux, au service d’une conception amont rapide.

Ma thèse de doctorat. Une approche multi-fidélité (méthodes des panneaux + maillage de tourbillons avec un modèle dédié au jeu en tête) qui prédit l’écoulement 3D autour des rotors de compresseurs et de soufflantes en quelques secondes, validée face à la RANS et à des essais. Soutenue le 11 juin 2025 à l’École Centrale de Lyon, en partenariat avec Safran Aircraft Engines.

Une simulation aux grandes échelles de l’étage soufflante transsonique ouvert ECL5/CATANA met en évidence un mouvement de « déambulation » basse fréquence du tourbillon de jeu en tête. Un algorithme de suivi de tourbillon cinétique dédié est développé pour suivre sa trajectoire et caractériser ce comportement instationnaire.

🏆 « Editors’ Choice » de l’IJTPP. Cet article présente une méthode tridimensionnelle d’ordre réduit pour prédire l’écoulement non visqueux autour des soufflantes carénées, dédiée aux premières phases de conception. En combinant la méthode du maillage de tourbillons (VLM) et la méthode des panneaux via une condition aux limites mixte, elle permet d’explorer efficacement l’espace de conception. Le jeu en tête (tip-leakage flow) est modélisé par un algorithme itératif. Une condition de périodicité est validée, réduisant le coût de calcul à moins d’une minute. Les résultats concordent bien avec la RANS pour l’écoulement moyen et le jeu en tête, avec quelques écarts aux faibles débits.

Cet article présente une méthode 3D basse-fidélité pour prédire l’écoulement autour des rotors carénés, dédiée à l’exploration de conception à coût minimal. Fondée sur la méthode du maillage de tourbillons (VLM) et tenant compte des effets de compressibilité, l’approche simule différentes tailles de jeu en tête avec des calculs en temps réel. Appliquée à une soufflante carénée, elle évalue l’influence de la taille du jeu.