Influence of aerodynamic modeling on the whirl flutter stability of a propeller under axial and non-axial flow conditions - Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2024

Influence of aerodynamic modeling on the whirl flutter stability of a propeller under axial and non-axial flow conditions

Influence de la modélisation aérodynamique sur le flottement gyroscopique d'une hélice soumise à un écoulement axial ou de biais

Résumé

The next generation of propeller-driven aircraft raises new concerns about their stability regarding the whirl flutter phenomenon. This instability has to be evaluated early in the design phase, thereby raising a need for fast and robust prediction methods. The key to analyzing such instability is the modeling of the motion-induced aerodynamic loads on the propeller. This paper proposes to build and compare different aerodynamic modeling methods ranging from low- to mid-fidelity. The comparison of the resulting stability boundaries shows that certain low-fidelity models give results close to mid-fidelity, emphasizing the advantages of these fast low-fidelity methods for the whirl flutter prediction. The interest of mid-fidelity modeling techniques in the study of non-conventional situations is also looked at. In particular, the occurrence of whirl flutter under non-axial flow is studied. The obtained stability boundaries highlight a slight stabilizing influence, demonstrating that the axial flight situation remains a conservative framework for whirl flutter studies.
La prochaine génération d'avions à hélice soulève de nouvelles inquiétudes quant à leur stabilité face au flottement gyroscopique. Cette instabilité doit être évaluée dès le début des phases de conception, d'où l'intérêt de disposer de méthodes de prédiction rapides et robustes. La clé dans l'analyse de ce phénomène est la modélisation des charges aérodynamiques induites par le mouvement de l'hélice. Cet article propose de construire et de comparer différentes méthodes de modélisation aérodynamique allant de la basse à la moyenne fidélité. La comparaison des limites de stabilité obtenues montre que certains modèles basse fidélité donnent des résultats proches de la moyenne fidélité, soulignant les avantages de ces méthodes rapides de bas niveau pour la prédiction du flottement gyroscopique. L'intérêt des modèles de moyenne fidélité lors de l'étude de situations non conventionnelles est également examiné. En particulier, l'occurrence du flottement gyroscopique dans un écoulement non axial est analysée. Les limites de stabilité obtenues mettent en évidence une influence légèrement stabilisatrice, démontrant que la situation de vol axial reste un cadre conservateur pour les études de stabilité.
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DAAA2024-116-IFASD_2024_150_V_de_Gaudemaris-Publiée.pdf (4.15 Mo) Télécharger le fichier
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Dates et versions

hal-04645866 , version 1 (12-07-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04645866 , version 1

Citer

Vincent de Gaudemaris, Jean-Sébastien Schotté, Antoine Placzek, Laurent Blanc, Fabrice Thouverez. Influence of aerodynamic modeling on the whirl flutter stability of a propeller under axial and non-axial flow conditions. 20th International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics Conference (IFASD 2024), Jun 2024, La Haye, Netherlands. pp.150. ⟨hal-04645866⟩
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