Hélices contrarotatives : la propulsion du futur
Dans les contextes environnemental et économique actuels, l’efficacité (en terme de consommation de carburant par ex.) et le cout des moteurs sont devenus deux points particulièrement critiques. Une réponse possible est le développement des propfans ou CROR pour Contra Rotating Open Rotor, qui consistent en deux hélices tournant en sens inverse.Ces configurations représentent un réel défit pour l’aérodynamique, l'aéroacoustique et les charges en structure. En pratique, comme les deux hélices sont très proches l’une de l‘autre, les interactions rotor / rotor sont très fortes rendant ainsi les simulations instationnaires indispensables. De plus, en l’absence de carénage, le bruit constitue un problème majeur au voisinage des aéroports et pour le confort des passagers. Enfin, pour d'évidentes raisons de sécurité, l’étude des structures est un enjeu crucial.
Dans ce contexte, le CERFACS intervient dans l’étude numérique des Profans avec une méthodologie à plusieurs niveaux. L’approche basique du plan de mélange entre les deux hélices sera comparée avec une simulation complète instationnaire sur 360 degrés. En suite, ce calcul de référence sera comparé à un calcul réduit à un seul canal par roue pour lequel des conditions de déphasage spatio-temporel seront utilisées. Il est aussi prévu d'analyser ce problème avec une méthode de type harmonique. Les simulations aérodynamiques seront couplées avec une extrapolation de type Ffowcs-Williams et Hawking pour prévoir le bruit généré. Si nécessaire, l’aspect structural sera abordé par une étude du régime forcé.
Contacts: Guillaume Dufour, Jean-Fancois Boussuge
