Methodes d'extraction et de decomposition de la trainee pour des ecoulements permanents et transitoires

REMERCIEMENTSÀ mes chers parents, la réalisation de cette thèse est le fruit de l'éducation que j'ai reçue, des valeurs fondamentales qui m'ont été inculquées, ainsi que de la confiance que vous avez su faire germer en moi à la suite d'un malheureux incident dont nos mémoires personelles gardent quelques vagues souvenirs.Plus particulièrement, je tiens à remercier ma mère pour son soutien autant affectif que financier, pour ses nombreux encouragements, pour le courage exemplaire qu'elle m'a démontré en affrontant un problème autrement plus complexe que les miens.Je tiens aussi à remercier mon père, pour ses nombreux conseils sur le doctorat, pour la communication de son expertise dans le domaine de l'éducation, pour la formation de mon esprit cartésien et méthodique ainsi que pour ses nombreuses heures de correction de mon français si médiocre.Je veux que tu saches, papa, que tu a été pour moi une source d'inspiration dans la réalisation de cette thèse.Je tiens à remercier le Professeur Trépanier, mon directeur de recherche, d'abord et avant tout pour la confiance qu'il a su me témoigner en me prenant sous son aile dans ce long périple de plusieurs années.Sans aucune exagération, cette thèse n'aurait sûrement jamais vu le jour n'eusse été de ce directeur de recherche.Pour une guidance extraordinaire, pour avoir su développer chez moi la capacité d'autonomie, pour une disponibilité hors du commun, et finalement pour de judicieux conseils, merci.Je tiens à remercier Jean-Yves Trépanier, un collègue de travail et un ami que j'ai su découvrir au fil des années.Pour toutes tes promesses que tu as su tenir, pour tous les efforts que tu as fournis pour que je ne manque jamais de rien, pour ta précieuse écoute quand ma confiance me quittait, pour nos nombreuses séances de rire qui valent plus cher que n'importe quelle séance chez le psy, pour tes judicieux conseils sur la gestion de classe, merci.Je tiens à remercier le Professeur Christian Masson, mon codirecteur de recherche, pour les précieux conseils qu'il a su me fournir au début de cette thèse, ainsi que pour sa transmission de son savoir au sujet des méthodes de prédiction et de décomposition de la traînée.Ces conseils ont été d'une grande utilité et m'ont permis de sortir la tête d'un épais brouillard !Je tiens à remercier les membres du jury pour l'attention, le professionnalisme et le temps qu'ils ont mis à corriger cette thèse et à me prodiguer de judicieux conseils.Je tiens à remercier Eddy Petro, un collègue de travail, un colocataire discret, et un ami.Eddy, mon rayon de soleil lors des jourrnées de pluie.Outre les bons moments passés ensemble à rire et "chialer" sur l'autoroute 40 tout comme sur les UDF, je tiens à te remercier pour toutes les fois où tu m'a prodigué de judicieux conseils et une aide venue du ciel pour v comprendre l'incomprehensible.Je tiens à remercier Christophe Tribes, un collègue de travail et un ami.Si notre relation était un biscuit Oréo, tu serais les deux morceaux de chocolat : tu étais là au début et à la fin !Merci pour ton support et tes judicieux conseils pour la rédaction de cet ouvrage.Ces derniers ont permis de solidifier les fondations de cette thèse.Merci aussi pour mon apprentissage de la langue française.Lorsqu'il y aura une couille dans le potage, je saurai qu'il y a une baleine sous gravillon.Je tiens à remercier Benoît Malouin pour sa présence et sa gaiété (italienne ?). Benoit fut pour moi un guichet automatique dont le débiteur était détraqué.Sans farce, ta présence a su rendre des plus agréables ce doctorat.Je ne pourrai jamais oublier nos nombreuses heures de "chialage" sur les péquistes et les BS !Je tiens à Sébastien Leclaire, un collègue de travail et ami.Nos nombreuses discussions durant les heures de pointe ont influencé cette thèse d'une façon positive.Je n'oublierai jamais qu'il existe des rallonges pour les manteaux de cuir.En terminant, je tiens à remercier la fondation J-Armand Bombardier, le CRSNG ainsi que le motoriste Pratt&Whitney Canada pour le support financier fourni à la Chaire de recherche IDEA.Sachez que ce support financier a été vital pour un étudiant père de deux enfants.xii things, this study measured the impact of the viscosity, the presence and the intensity of a shock wave, and finally the angle of attack, on the pressure variation on the outlet plane.The study concluded that the viscosity and the presence of a shock wave had absolutely no impact on the pressure variation; only the angle of attack played a role.The conclusion of this study is therefore that the pressure on the outlet plane is mainly caused by the wake vortices, and consequently, by a reversible phenomenon.Secondly, the drag extraction and decomposition method treated in this work is mainly based on the thermodynamic decomposition of the axial velocity defect on the outlet plane.However, the original formulation of this defect, which is the square roots of a function based on entropy, is not defined everywhere in the computational domain because the radical of this square roots can become negative under some conditions.Mathematically offensive, this problem can be avoided for most of the encountered flows when using this method.However, this requires a human intervention which is obviously a drawback on its utilization in an automated optimization process.Secondly, this problem can become major when dealing with unsteady flows.The fourth contribution of this thesis is to propose a new formulation of the axial velocity defect, which has the advantage of being a continuous function on all the computational domain, its radical being of the order of the magnitude of the square of the velocity.This new formulation has been compared to the original formulation for many test cases.It has been shown that for cases without flow separation, and for flows with weak separation, results are equal.However, in the case of a strong separation (near stall), the new method shows a higher level of accuracy than the original formulation.Moreover, in all cases, the new formulation do not requires a human intervention.The last and scientific contribution of this thesis propose a new drag extraction and decomposition method which can be applied to steady and unsteady flows.This new method allows to physically decompose the drag in terms of viscous drag, wave drag, induced drag, and drag due to unsteady fluctuations.This "new" type of drag is partly caused by the variation of total enthalpy, which, as opposite as a steady flow, can be not negligible.Despite the theoretical nature of this development, this method has been tested on two validation cases.The first test case tested the situation where the reference domain is stationnary and the unsteady state is simulated with a transient boundary condition.The second case tested the situation where the reference frame were non-inertial and the unsteadiness of the flow was caused by the oscillation of the mesh.Both test cases provided results which agreed well with the theoretical predictions, thus validating the developped method.

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