Exercices et Problèmes d'Aérodynamique Fondamentale (accompagnés des codes solutions en python ou fortran)

Cet ouvrage d’exercices est l’ouvrage compagnon du livre de cours Aérodynamique Fondamentale.

Issu d’un savoir et d’un savoir-faire très importants, il s’adresse aux étudiants de Master, aux élèves ingénieurs et même à des ingénieurs professionnels qui souhaitent apprendre à résoudre analytiquement ou numériquement des problèmes d’aérodynamique, souvent très concrets. Certains problèmes relativement complexes s’adressent à des doctorants de troisième cycle ou à des chercheurs qui auraient besoin dans leurs activités de recherche de données de référence en aérodynamique. À l’opposé certains exercices sont abordables dès le premier cycle universitaire et en classes préparatoires. Nous espérons aussi que cet ouvrage et les codes fournis pourront être utilisés par des enseignants pour préparer des travaux dirigés, des travaux pratiques, des projets ou des examens. Tout pilote ou passionné d’aéronautique pourra aussi y piocher des informations ou des données.

Chaque chapitre est constitué de rappels, d’énoncés et de corrigés détaillés. De nombreux schémas, figures et tableaux permettent de mieux visualiser et de quantifier les données et les résultats associés aux différentes approches théoriques ou numériques.

Au travers des quelque 120 exercices et problèmes présentés, cet ouvrage permet d’appliquer et de comprendre les différentes théories dans tous les régimes de vol?: les basses vitesses en phase d’atterrissage ou décollage, les moyennes vitesses en vol de croisière subsonique ou supersonique et les très grandes vitesses hypersoniques lors de la rentrée atmosphérique d’engins spatiaux.

Une suite logiciel (sous linux et Windows) assez unique, accessible librement sur GitHub, composée de codes dans les langages Python, Fortran, Matlab et Maple, permet de retrouver les solutions de 95 des sujets ou de réaliser ses propres développements ou projets en aérodynamique. Son utilisation exige cependant quelques connaissances en programmation et plus généralement en informatique.

Introduction

1 - Équations locales de conservation et d’évolution

2 - Modèles mathématiques pour l’aérodynamique

3 - Théorie des potentiels complexes : application aux profils d’aile

4 - Théorie linéarisée des profils minces

5 - Théorie de la ligne portante de Lanchester–Prandtl

6 - Théorie de la surface portante et des corps élancés

7 - Aspects numériques : méthode des singularités

8 - Écoulements compressibles subsonique et transsonique

9 - Écoulements supersoniques linéarisés

10 - Écoulements compressibles monodimensionnels

11 - Écoulements supersoniques bidimensionnels

12 - Méthodes des caractéristiques en régimes stationnaire et instationnaire

13 - Corps élancés en écoulements supersoniques

14 - Écoulements hypersoniques

15 - Effets visqueux et couche limite

Bibliographie

Annexe 1 : algorithme de Newton

Annexe 2 : atmosphère standard 1976

Table des matières