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Études paramétriques de la formation des traînées de condensation

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Megherbi, Riad (2019). Études paramétriques de la formation des traînées de condensation. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Après un bref aperçu du contexte dans lequel s’inscrit le projet de recherche, ce mémoire met en évidence les notions scientifiques nécessaires à la compréhension des phénomènes permettant de réaliser des calculs CFD pour simuler la formation des traînées de condensation. Ainsi, un état de l’art centré sur les modélisations des traînées de condensation présente les problématiques à aborder. Ces problématiques prennent en compte, la dynamique pilotant la dispersion des effluents dans le sillage de l'avion, les réactions chimiques ayant lieu dans le panache formé par les émissions de l’aéronef et enfin les processus microphysiques responsables de la formation des cristaux de glace constituant la traînée de condensation.

D’un point de vue méthodologie, le travail effectué s'appuie sur une méthode itérative d’adaptation de maillage permettant d’obtenir un raffinement optimal. L'objectif étant de résoudre les phénomènes physiques avec précision, d'une part et de réduire le coût de calcul, d'autre part.

Les résultats présentés dans ce mémoire sont issus de trois études paramétriques : deux d’entre elles faisant varier un paramètre géométrique sur le modèle d’avion étudié, et une autre faisant varier les conditions atmosphériques. Ces résultats permettent de mettre en avant des comportements et des tendances dans la formation des traînées de condensation.

Titre traduit

Parametric studies of numerical simulation of contrail formation

Résumé traduit

After a brief overview of the context of the research project, this thesis highlights the scientific concepts necessary to understand the phenomena involved in performing CFD calculations to simulate the formation of condensation trails. Thus, a state of the art focusing on condensation trail modelling presents the issues to be addressed. These issues take into account the dynamics controlling the dispersion of effluents in the wake of the aircraft, the chemical reactions taking place in the plume formed by aircraft emissions and finally the microphysical processes responsible for the formation of ice crystals constituting the drag of condensation.

From a methodological point of view, the work carried out is based on an iterative method of adapting the mesh size in order to obtain optimal refinement. The objective is to solve physical phenomena with precision, on the one hand, and to reduce the cost of calculation, on the other hand.

The results presented in this paper are based on three parametric studies: two of them varying a geometric parameter on the aircraft model studied, and another varying atmospheric conditions. These results highlight behaviors and trends in the formation of condensation trails.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie avec concentration personnalisée". Comprend des références bibliographiques (pages 95-97)
Mots-clés libres: traînée de condensation, simulation numérique, adaptation de maillage, avion réaliste
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Garnier, François
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 02 déc. 2019 20:53
Dernière modification: 02 déc. 2019 20:53
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2416

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