MGA825 - Dynamique des fluides en aéronautique

Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant sera en mesure :

• d’expliquer les phénomènes physiques associés aux écoulements internes et externes principalement rencontrés en aéronautique;
• d’identifier le ou les principaux phénomènes physiques qui gouvernent la dynamique d’un écoulement particulier associé à un problème d’application spécifique;
• d’estimer ou prédire les quantités physiques pertinentes à un écoulement donné;
• de porter un regard critique sur la littérature scientifique concernée.

Rappel sur les principales équations qui gouvernent la dynamique des fluides : équations d’Euler et de Navier-Stokes. Interprétation physique des nombres de Reynolds et de Mach dans un contexte aéronautique. Écoulements à nombre de Reynolds élevé et concept de couche limite. Écoulements potentiels. Effets de compressibilité, ondes de choc et ondes d’expansion. Importance et rôle de la vorticité dans l’étude des écoulements aérodynamique. Introduction à la dynamique de vorticité. Séparation et rattachement des écoulements avec considérations particulières sur le cas des profils aérodynamiques. Stabilité des écoulements : stabilité linéaire, instabilités secondaires et transition. Turbulence : origine, énergie cinétique moyenne et de turbulence, échelles caractéristiques et cascade d’énergie. Écoulements turbulents libres et écoulements turbulents avec paroi. Considérations sur la dynamique des écoulements en turbo-machinerie : effets de rotation et effets de cascade.