Benchmarking of a 3D non-linear lifting line method against 3D RANSE simulations [Comparaison d’une méthode de ligne portante 3D non linéaire avec des simulations RANSE 3D] Article - Décembre 2019

Chloé Duport, Jean-Baptiste Leroux, Kostia Roncin, Christian Jochum, Yves Parlier

Chloé Duport, Jean-Baptiste Leroux, Kostia Roncin, Christian Jochum, Yves Parlier, « Benchmarking of a 3D non-linear lifting line method against 3D RANSE simulations [Comparaison d’une méthode de ligne portante 3D non linéaire avec des simulations RANSE 3D]  », La Houille Blanche - Revue internationale de l’eau, décembre 2019, pp. 70—73. ISSN 0018-6368

As a part of the design and operation of kites as auxiliary propulsion of vessels, it is necessary to be able to quickly estimate the aerodynamic efforts along various trajectories. A 3D non-linear model based on the lifting line of Prandtl has been developed for this purpose. It allows these rapid calculations for wings with any laws for the dihedral angle, the twist, and the sweep angle, along the span, and for a general flight kinematic taking into account translation velocities and rotation rates. This model has been verified by comparison with 3D simulations performed with a Navier-Stokes solver. It gives satisfactory results in incidence and sideslip, with gaps of about 4% for forecasts lift. Special attention has been paid to the estimation of the accuracy of the provided numerical results.

Dans le cadre de la conception et de l’exploitation de cerfs-volants pour la propulsion auxiliaire de navires, il est nécessaire de pouvoir simuler rapidement les efforts aérodynamiques le long de trajectoires quelconques. Un modèle 3D non linéaire basé sur une extension de la ligne portante de Prandtl a été mis au point à cet effet. Il permet des calculs rapides pour des ailes avec des angles de dièdre, de vrillage et de flèche, variables en envergure, pour des cinématiques de vol prenant en compte vitesses de translation et taux de rotation. Ce modèle a été vérifié grâce à des simulations 3D réalisées avec un solveur Navier-Stokes. Il donne des résultats satisfaisants en incidence et en dérapage, avec par exemple des écarts d’environ 4 % pour les prévisions en portance. Une attention particulière a été apportée à l’estimation de la précision des résultats numériques produits.

Voir la notice complète sur HAL

Actualités