Modélisation numérique des fluides
Les activités de recherche et de développement du professeur Christian Masson s’articulent autour des axes suivants : la modélisation numérique des fluides et la technologie thermique.
• Simulation de l’écoulement dans un parc éolien :
La complémentarité de la filière éolienne avec l’hydroélectricité, et ses nombreuses vertus environnementales, font donc de cette technique de production une source de diversification idéale pour le Canada, surtout lorsque l’on considère l’importance du potentiel éolien, évalué à plus de 190 TWh. Les travaux dans ce domaine sont orientés vers le développement de modèles mathématiques et de méthodes numériques utilisant les développements récents dans le domaine de la mécanique numérique, de façon à élargir la plage d’application et à améliorer la précision des résultats par rapport aux méthodes actuellement disponibles. Pour ce faire, les aspects suivants sont abordés: (i) développement d’une méthode numérique basée sur une formulation météorologique et tenant en compte des effets d’interférences entre les éoliennes, (ii) optimisation de l’algorithme de solution, (iii) modélisation de la turbulence (turbulence atmosphérique et celle produite par les éoliennes), et (iv) étude de l’influence des paramètres caractérisant un parc sur les charges aérodynamiques appliquées sur les pales et la production énergétique des parcs.
• Prédiction de la transition sur les ailes opérant en régime transsonique :
La réduction de la traînée constitue une préoccupation majeure pour les constructeurs aéronautiques dans le but de diminuer la consommation de carburant et par le fait même les coûts d’opération. Cet axe de recherche s’inscrit dans cette perspective de réduction de la traînée. Pour concevoir des voilures à écoulement laminaire naturel ou des systèmes mécaniques prévenant l’apparition de la turbulence, les ingénieurs aéronautiques doivent disposer d’outils fiables et efficaces pour la prédiction de la position de la transition laminaire/turbulent. De tels outils font défaut aujourd’hui, tout particulièrement dans le cas des ailes en flèche opérant en régime transsonique, puisque la plupart des méthodes d’analyse de la stabilité existantes négligent plusieurs phénomènes physiques qui influencent de façon significative la position de la transition, tels que les effets non-linéaires et la rugosité de surface. L’objectif principal des activités dans ce domaine est de développer des méthodes de prédiction de la position de la transition efficaces, précises et répondant aux besoins de plus en plus pressants des manufacturiers aéronautiques en ce domaine. Ces méthodes, applicables pour les couches limites tridimensionnelles compressibles, sont utilisées pour étudier: (i) les interactions entre les ondes longitudinales et transversales, (ii) les effets du niveau de turbulence de l’écoulement non-perturbé, et (iii) les effets de la rugosité de surface.
À l’automne 1998, le département de génie mécanique disposera d’un laboratoire sur les technologies thermiques. Ce laboratoire sera désigné sous l’appellation de “ Centre de technologie thermique ” (CTT). Il aura pour objectif de répondre aux besoins des concepteurs, producteurs et utilisateurs d’équipements et de systèmes utilisant de l’énergie thermique. La mission prioritaire de ce centre sera la réalisation de projets conjoints avec l’industrie, tels : la mise au point de nouveaux produits et de leur évaluation dans des conditions normales d’opération ; l’amélioration de produits et de procédés existants ; ainsi que la formation d’une main-d’œuvre qualifiée dans des conditions réelles d’opération.
École de
technologie supérieure - Département de génie mécanique. |