Des formes aérodynamiques à l’hydrodynamisme

Introduction

Cette étude vise à la réalisation d’un système d’hydrofoil pour le kitesurf. Les hydrofoils sont de plus en plus présents dans les sports nautiques car ils apportent de nouvelles sensations tant par la sustentation qu’ils apportent que par l’opportunité qu’ils offrent aux pratiquants qui repoussent toujours plus les limites de la navigation dans le vent faible. En ce qui concerne le kitesurf, les premiers hydrofoils sont apparus il y a quelques années alors que ce sport était en pleine expansion. Au départ, cet outil faisait le jeu de pratiquants adeptes du bricolage qui s’amusaient à essayer de construire un système leur permettant de se sustenter au dessus de l’eau à pleine vitesse. Les formes initiales ont été empruntées aux travaux issus de l’aéronautique avec un système de fuselage et d’aile classique. Divers matériaux furent essayés tels que l’inox, le bois, le polyester ou encore le carbone. Fort des progrès apportés aux quatre coins du globe, les marques de la discipline se sont emparées de cette nouvelle pratique pour dynamiser leur gamme. Les premiers modèles de séries ont alors été commercialisés. Cependant, si l’on observe de façon globale les formes proposées sur le marché, on s’aperçoit qu’il en existe une immense variété. Le seul dénominateur commun reste la matière. Les modèles bon marchés sont proposés en résine alors que les modèles haut de gamme se déclinent en carbone. Partant de ce constat, nous avons décidé de nous pencher sur ces hydrofoils afin d’étudier l’efficacité des différents shape proposés ainsi que de la réelle utilité de certaines formes originales confectionnées par des acteurs incontournables de la discipline. La présence de dièdre, d’incidence, de profils naca variés sont tout autant de paramètres qu’il faut étudier séparément afin de trouver le réglage optimale.
Notre projet se déclinera en trois étapes :
— Une étude d’un hydrofoil basique servant de référentiel pour le reste de l’étude.
— Une optimisation du bulbe central.
— Une étude de forme sur les profils d’ailes.
La finalité de ce projet serait d’offrir un outil accessible au plus grand nombre et permettant une navigation pour un vent d’environ 10-15 noeuds

Des formes aérodynamiques à l’hydrodynamisme

Si l’on cherche une approximation grossière des forces qui s’exercent dans l’eau à basse vitesse, on peut considérer qu’elles sont équivalentes à celles qui s’exerceraient dans l’air à 800 km.h −1. Nous emprunterons des profils aérodynamiques de type NACA développés pour l’aéronautique. La forme des profils NACA est décrite à l’aide d’une série de chiffres qui suit le mot NACA. Toutes les dimensions sont exprimées sous forme de pourcentage de longueur de corde. Ainsi, le NACA évoqué par la suite lors de la présentation de JavaFoil est par exemple un NACA 66 – 1608. Le premier 6 donne le pourcentage du profil NACA. Le second 6 indique que l’épaisseur maximum est décalée de 60% par rapport à sa position initiale pour introduire la cambrure. Le 16 est relatif à la portance que l’on souhaite donner à notre profil. Enfin le 08 donne une information supplémentaire sur l’épaisseur du profil NACA.
Le but de l’optimisation de notre hydrofoil est de trouver un profil offrant la meilleure portance à basse vitesse, en ne décrochant pas trop brusquement et en conservant un trainée restreinte. Voyons quels paramètres influent sur ces différentes grandeurs.
— Portance : surface des ailes (envergure,largeur), incidence des ailes, cambrure des ailes.
— Trainée : surface du bord d’attaque (liée entre autre à l’incidence et la forme), forme du bord de fuite.
A noter que dans le cas d’un profil d’aile symétrique, l’incidence de l’aile et la cambrure peuvent être additionnées. Ainsi, il faut prendre en compte l’angle imposé par la cambrure de l’aile dans la considération de l’incidence de celle-ci. Par ailleurs, bien que séduisante par la portance qu’elles impliquent, les ailes avec de la cambrure sont plus instables, elle décrochent bien plus rapidement. Ceci peut être compensé par une augmentation de la surface des ailes mais cela augmente la trainée.
De façon générale, des profils avec de la cambrure seront plus difficile à appréhender que des profils classique. Dans notre cas, l’utilisateur pourra prendre des chutes beaucoup plus violente du fait de cette cambrure. En effet, une erreur d’appui sur l’avant de la planche au-delà de l’angle critique engendrera une inversion de portance en plus du décrochage. Ceci aura pour effet d’amplifier le phénomène de chute sur le nez de la planche. A contrario, une erreur d’appui sur l’arrière de la planche fera sortir l’hydrofoil de l’eau et provoquera des chutes brutales sur l’arrière.

CAO – Conception assistée par ordinateur

L’outil JavaFoil

Notre étude sera menée en statique afin d’optimiser les formes du bulbe et des ailes. Dans le but de se faire une idée des profils adaptés à notre cas d’étude, on mène une première étude préliminaire des profils NACA disponible à l’aide du logiciel JavaFoil. Cet outil présente l’avantage de comparer rapidement différents profils d’aile en terme de portance et de trainée. Cela permet de trier les différentes ailes les unes par rapport aux autres et de sortir un nuage de points caractéristique d’un profil sélectionné dans le but de le dessiner par la suite en CAO. Voici un aperçu de l’interface graphique proposé par JavaFoil.

Reprise des formes sous SALOME

Optimisation du bulbe

Tout d’abord, nous avons souhaité retravailler la forme du bulbe afin de corriger les imperfections négligées sur le l’hydrofoil de première génération. Les zones à retravailler en priorité sont le nez du bulbe et la queue. Au niveau, du profil globale, nous avons opté pour un aplatissement selon l’axe vertical de 20% soit un redimensionnement selon l’axe Z avec un facteur d’échelle de 0,8.
Concernant la queue du bulbe, la forme idéale serait une queue en bec de canard construite à base d’une forme elliptique longitudinale déduite progressivement par facteur d’échelle successif en partant de la quatrième tranche venant de la queue (cf figure 5). Par soucis de simplification, nous avons opté pour le moment pour une coupe droite selon une tranche circulaire de la queue. Ceci présente l’avantage d’être plus simple à mailler tout en étant plus réaliste au niveau de la fidélité de l’usinage.
En effet, une forme affinée « infinie » est quasiment impossible à reproduire lors du tournage.
Concernant le nez du bulbe, nous avons commencé par corriger cet aplatissement par une forme sphérique grossière.
Néanmoins cela s’est révélé sans succès puisque la rupture de pente au commencement de la demi-sphère entraine des décollements de filets au niveau du fluide ce qui augmente au final la trainée du bulbe. En revanche, si l’on décale le centre du nez de − selon l’axe des abscisses (cf figure 4) et que l’on effectue une interpolation de Bézier à partir de plusieurs points placés manuellement entre le centre du nez et l’extrémité, on obtient une forme optimale. Visualisons-le sur la figure suivante.
En pratique, on éclate le modèle 1 en arrête et l’on récupère l’arrête génératrice de la révolution que l’on coupe à l’extrémité juste avant le nez. Ensuite, on effectue une interpolation de Bézier en partant du centre du nez, jusqu’au point d’intersection entre la génératrice du modèle 1 et la quatrième tranche en partant de l’avant. On note qu’à ce stade il n’y a plus aucune rupture entre la génératrice et l’interpolation effectuée. On recolle ces deux morceaux afin de créer un contour continue. Puis on relie le centre du nez au centre de la queue par une droite afin de créer un axe de révolution. Enfin, on effectue une révolution d’un angle de 360° autour de cet axe à partir du contour continue. Cela donne naissance au modèle 2 visible sur la figure 5.
Lors de mon travail sur l’amélioration de la forme du bulbe, j’ai pu noter qu’il fallait impérativement éviter d’introduire un point d’inflexion sur les bords d’un volume. Typiquement, dans notre cas, la présence d’un point d’inflexion sur le nez provoque des erreurs lors du maillage.
Ceci provient mathématiquement de l’inversion de la dérivée seconde. Cela introduit des erreurs lors de l’interpolation effectuée par le mailleur au moment de la création des mailles.
Les ailes arrières sont construites à partir des ailes avant en effectuant une translation selon l’axe des abscisses le long du bulbe et en effectuant un redimensionnement d’un facteur d’échelle de 0,44 dont le centre est le centre de gravité du solide constitué des deux ailes.
Durant ces différentes étapes, il faut veiller à ce que chaque extrusion, courbe ou autre soit réalisée à partir des points, arrêtes, contour et faces des objets précédemments construits. De cette façon on conserve la continuité de tous les objets générer. Cela évite d’introduire des erreurs néfastes à la construction de solide, aux opérations booléennes entre solide ou encore à la création du maillage.
En outre, la réalisation de profil rectangulaire, parallélogramme ou autre à base d’extrusion présente quelques petites différences notables. Dans le cas présent, nous ne partons pas d’un nuage de points mais plutôt d’un contour matérialisant le profil NACA. Nous ne construisons pas la face tout de suite mais procédons d’abord à l’extrusion avec un facteur d’échelle plus ou moins prononcé selon que l’on souhaite un profil rectangulaire, triangle ou en parallélogramme. C’est seulement une fois l’extrusion effectuée que l’on constitue les faces fermant le profil. On génère alors comme précédemment une coque, un solide puis une symétrie. Cette petit différence peut sembler anodine mais elle révèle tout son intérêt lors des opérations booléennes d’union entre les différents éléments. Le profil semi-parallélogramme est construit à partir du profil rectangulaire pour lequel on effectue une découpe avec un plan extrudé dont le vecteur directeur détermine la coupe de l’aile que l’on souhaite effectuer.
Pour ajouter de l’incidence au niveau des ailes on commence par construire le centre de gravité de chaque aile. A partir de ce point on crée un autre point puis une droite colinéaire à l’axe transversale, dans notre cas il s’agit de l’axe Y. Cette droite constitue l’axe de rotation de l’aile. Puis on procède à la rotation souhaitée (5° ou 2°) autour de cette axe. Il faut faire attention au sens de rotation qui est défini par l’ordre de construction de l’axe de rotation (+ ou – Y). Une fois la rotation effectuée, on vérifie toujours que l’intersection avec le bulbe ne présente d’anomalies.
Une fois les différents éléments réalisés, il faut passer à une étape d’assemblage. Elle se déroule grâce à des opérations booléennes successives. On procède d’abord à l’union de tous les éléments constitutif de l’hydrofoil : le mât, le bulbe, les ailes avant et les ailes arrières. Ensuite, on construit le domaine fluide englobant l’hydrofoil à base d’un parallélépipède rectangle. Puis on effectue une nouvelle opération booléenne qui est cette fois-ci une découpe pour laquelle l’objet de base est le domaine fluide et l’objet outil l’hydrofoil. On se retrouve ainsi avec un domaine fluide englobant en son centre des faces reproduisant la forme de l’hydrofoil. C’est ce domaine ainsi créé que nous allons mailler en volume.

Maillage

Maillage avec blockMesh

Le maillage avec blockMesh se fait manuellement à travers un fichier. On commence par déclarer tout les points de base du maillage en prenant soin de respecter un ordre de déclaration qui répond dans la mesure du possible aux symétries et au sens du domaine. En effet, lors de la déclaration de ces points, ils leur est attribué un numéro allant de 0 à n-1 (où n représente le nombre de point).
Ces numéros vont servir à l’étape suivante qui est la déclaration des blocs. Un bloc est constitué de 8 points qui doivent être déclaré impérativement quand le sens anti-horaire. On cherchera pour gagner du temps, à prendre des domaines qui minimisent le nombre de bloc sans quoi la génération du maillage devient fastidieuse.
L’outil blockMesh permet de générer un maillage quadrangle régulier, ce qui est propice aux simulations multiphases. Au cours des nombreux projets sur lesquels j’ai travaillé durant mon stage, j’ai pu noter que le maillage quadrangle possédait principalement trois avantages comparé à un maillage composé de tétraèdres ou d’héxaèdres :
— Les simulations dynamique avec mouvement de maillage où bien les simulations multi phases telles que les interactions Air-Eau ne fonctionnent qu’avec un maillage constitué de quadrangle.
— Lorsque l’on souhaite faire de l’interaction fluide structure, le seul maillage permettant d’effectuer un wrapping rapide des résultats de CFD pour les appliquer à un calcul de structure, est un maillage à base de quadrangle.
— Il est plus facile de maitriser le raffinement aux abords des parois ou bien des zones turbulentes lorsque l’on utilise du quadrangle puisque l’on peut toujours se ramener à une discrétisation 1D qui projetée sur une surface donne une discrétisation surfacique qui une fois extrudée donne un maillage à trois dimensions.
Enfin, une fois les points et les blocs constitués, on passe à la déclaration des conditions de bords en déclarant les faces constitutives des frontières du domaine. Chaque faces est constituées de quatre points qui doivent être déclaré dans le sens horaire lorsque l’on regarde de face de l’extérieur. Outre la déclaration des faces, on affecte pour chaque condition limite un type qui peut être par exemple patch pour tout ce qui est entrée/sortie du domaine ou atmosphère, wall pour ce qui est des murs ou bien des objets autour desquelles on observe l’écoulement, dans notre cas le foil ou bien une multitude d’autres types tels que movingWall lorsque l’objet étudié est mis en mouvement sous l’action du fluide. Tel est le cas du maillage présenté ci-dessous qui représente le mouvement en deux dimensions d’une aile sous l’action d’un flux d’air horizontal à une vitesse de 100 m.s −1.
A ce stade, il faut noter que le module MESH de SALOME présente un petit désavantage. En effet, il travaille uniquement sur la carte graphique. Cette caractéristique provient du fait que les développeurs d’EDF l’ont conçu initialement pour une utilisation interne à l’entreprise qui dispose d’un cluster graphique BLUE-GEN très puissant. Ne souhaitant pas recourir au cluster classique utilisé pour les calculs CFD-Structures, ils ont orienté les calculs de maillage sur les cartes graphiques. De plus, l’imbrication grandissante entre CAO et maillage a favorisé cette orientation. Avec la conception d’objet de plus en plus complexes, les formes ne sont devenues observables qu’à l’aide de carte graphique très puissantes. Nous avons nous même rencontré des difficultés d’affichage à ne nombreuses reprises du fait de nos cartes graphiques limitées. De même pour générer certains maillages, les temps de calculs ont explosé. Ceci est donc à prendre en compte sur des clusters de taille réduite puisque le calcul d’un maillage paralyse les ressources graphiques. Toutefois, le dimensionnement de maillage évoqué précédemment nous a permis de générer des maillages exploitables rapidement. Une fois le maillage calculé, on procède à son exportation au format UNV qui est le seul format compatible avec OpenFOAM. Ce format est également compatible avec certains logiciels de structure tel que CODE ASTER et Lisa 7. Il semble donc que ce choix soit le plus judicieux si l’on souhaite par la suite coupler les résultats CFD-Structure. Une fois le fichier de maillage généré au format UNV, OpenFOAM offre un outil de conversion de maillage qui permet de le rendre lisible par les solver OpenFOAM pour le calcul CFD. Ce convertisseur est ideasUnvT oF oam. Il permet de générer à partir d’un fichier UNV, le dossier polyMesh qui est le dossier de maillage d’OpenFOAM contenant les fichiers : boundary, points, edge, faces… Cette conversion intègre donc la création des conditions limites à partir des groupes créés sous SALOME. Il ne reste plus qu’à modifier les types de chaque condition qui sont par défaut définies en tant que patch. Dans le cas de nos simulations, nous avons considéré les INLET/OUTLET comme des patch, les autres murs comme des SYMMETRYPLANE (qui permette de ne pas borner le domaine afin que le foil puisse être considéré en eau libre) et le foil comme un mur avec une condition de vitesse nulle au paroi.

Simulation dynamique

Pour les simulations dynamique à six degrés de liberté que nous n’avons pas pu mener jusqu’au bout dans le cadre du foil mais que nous avons effectué pour des objets plus simple notamment une caisse et une aile seule avec un profil NACA 10, nous avons effectué un maillage manuel à base de quadrangle. La démarche consiste à mailler dans un premier temps le domaine fluide englobant l’objet autour duquel on étudie l’écoulement. Pour se faire, on commence par une discrétisation 1D au cours de laquelle on choisit un découpage des arrêtes constituant le domaine. Ici, le choix est fait en fonction des dimensions de l’objet se situant au coeur du domaine et du nombre de face que l’on souhaite avoir à sa surface. Ensuite, on effectue une projection surfacique de cette discrétisation 1D et choisissant la façon dont les mailles vont être déformées dans les zones complexes (on choisit la façon dont les quadrangles vont pouvoir être modulés). Puis on extrude cette discrétisation dans tout le domaine ce qui est relativement rapide étant donné que la forme du domaine en question est parallélépipédique.
Par ailleurs, on effectue de la même façon un maillage quadrangle volumique de l’objet souhaité.
Nous prendrons dans cette exemple le cas d’une caisse flottante de profil cubique. La procédure est identique à celle présentée précédemment mais cette-fois ci on veille à imposer des découpages qui vont coïncider avec ceux du maillage environnant afin que les mailles puissent être recollées sans aucuns problèmes. Sinon, cela peut générer des problèmes lors du calcul CFD comme par exemple des sauts de pressions prononcés aux interfaces ce qui peut aboutir à des résultats aberrant dans le meilleur cas ou tout simplement des arrêts de simulations dans des cas plus complexes. Une fois la discrétisation volumique de l’objet effectuée, on passe à l’étape d’assemblage.
L’assemblage se déroule en deux temps. On commence par faire une union des deux maillages générés précédemment en autorisant la fusion des noeuds et des arrêtes coïncidentes. Puis, on supprime les mailles se trouvant à l’intérieur de l’objet géométrique considéré, ici la caisse. Ceci permet de transformer l’objet maillé en volume en une simple enveloppe constitutive du domaine fluide, maillé en surface. Puis dans un second temps, on supprime les noeuds orphelins restant à l’intérieur de l’enveloppe qui étaient en lien avec les mailles supprimées.
Enfin, on déclare les groupes qui seront en fait par la suite les conditions de limite. Ici les groupes seront des groupes de face. Il y aura celui des murs du domaine fluide, et celui des bords de la caisse.
On exporte ensuite le maillage sous OpenFoam comme dans le cas statique en affectant les types correspondant à chaque groupe en vue de construire les conditions limites.

Le respect des ratio

Lorsque l’on travaille avec OpenFOAM, la première étape est d’identifier un tutoriel qui s’approche le plus de l’étude que l’on souhaite réaliser. Cela passe d’abord par le choix du solver qui se fait en fixant le cadre physique de l’étude. Par exemple, dans notre cas, on souhaite modéliser un écoulement d’un fluide incompressible, l’eau. De plus, l’étude statique vise à simuler l’avancement
du foil à sa vitesse de croisière (15 noeuds soit 7,71 m.s −1 ). On se place donc dans un cas stationnaire. Notre choix se porte donc sur le solver simpleFoam qui permet de simuler des écoulements incompressibles stationnaires. Une fois le solver choisi, il y a plusieurs tutoriels disponibles. Celui qui s’approche le plus de notre étude est l’écoulement en deux dimensions autour d’une aile avec un profil NACA. Cette simulation est réalisée grâce au modèle de Spalart Almaras que nous évoquerons plus tard mais nous l’avons également fait tourner un le modèle k-Omega SST. Lorsque l’on souhaite adapter un tutoriel à notre cas d’étude, la première étape est d’analyser le maillage. Les trois principaux paramètres à analyser sont :
— Le nombre total de cellules.
— La surface minimale et maximale des faces du maillage.
— Le volume minimal et maximal des mailles du domaine.
Ces trois paramètres donnent une idée des ratio à respecter afin que la simulation tourne correctement. Néanmoins, la pas de temps est également à considérer puisqu’il conditionne lui aussi la discrétisation spatiale via une relation dite de CFL (Courant–Friedrichs–Lewy). Pour notre part, on a pu noter que la condition de stabilité à respecter était.

Etude CFD – Computational fluid dynamics

L’étude CFD est réalisée avec le logiciel OpenFOAM qui est un logiciel de simulations multiphysiques basé sur les équations de la mécaniques des fluides. La résolution numérique est réalisée à l’aide de la méthode des volumes finis. Son code source est écrit en C++ est et complètement libre et modifiable par tous. Cet outil permet de résoudre un large panel d’équations allant des écoulements fluides compressible/incompressible aux phénomènes de combustion. Chaque type de résolution est rendu possible grâce à l’utilisation d’un solver qui résout une équation déterminée dans un cadre fixée. Il est possible de modifier, combiner chaque solver afin de répondre à tous les problèmes physiques. Les versions récentes offrent même des possibilités de calcul pour l’interaction fluidestructure dans des cas simple. On peut par exemple simuler la mise en mouvement d’une poutre sous l’action d’un courant. En outre, le caractère libre offre la possibilité à l’utilisateur de faire un allerretour permanent entre interface utilisateur et code source ce qui est précieux dès les simulations deviennent complexes. Cela permet de comprendre ce que résout le solver, ce qu’il attend comme données d’entrée (visible dans les headers des fichiers sources) et éventuellement de modifier comme on le souhaite le calcul de certaines grandeurs. En outre, OpenFOAM propose des outils variés de pre-processing et de post-processing qui s’avère particulièrement utile pour tout ce qui concerne les maillages dynamiques. Au cours de ce projet, nous avons sans cesse optimisé l’interaction entre OpenFOAM et SALOME en ayant recours aux outils complémentaires proposés aux utilisateurs.

Approche physique et numérique

On souhaite modéliser l’avancement de l’hydrofoil dans l’eau à sa vitesse de croisière. On considèrera l’hydrofoil fixe dans le domaine et un écoulement stationnaire d’eau (incompressible) selon l’axe des abscisses à une vitesse de 15 noeuds soit 7, 71m.s −1 . La masse volumique de l’eau est considérée à 1000kg.m −3 et la viscosité cinématique à 10 −6 m 2 .s −1 . On considère l’hydrofoil comme un mur parfait avec une condition de vitesse nulle aux parois, les murs latéraux sont fictifs et ne constitue pas de barrières physiques. Ainsi, l’hydrofoil est considéré en eau libre. Les inlet/outlet (entrée/sortie) sont disposés suffisamment loin de l’hydrofoil pour que l’écoulement ne soit pas perturbé. La pression ait laissé libre dans le domaine avec une initialisation à 0. On visualisera donc uniquement la pression relative dans le domaine et sur les parois de l’hydrofoil.

Calcul Parallèle

A mon arrivée dans l’entreprise il y avait simplement 2 machines possédant respectivement 6 coeurs chacune mais qui n’était relié par aucun réseau. J’ai donc procéder à la mise en réseau de ces machines par l’installation d’un serveur DHCP sur l’un des deux posts. Puis j’ai procédé à l’échangedes clés SSH afin que la connexion depuis l’un ou l’autre de ces deux postes puissent se faire sans distinction et sans mot de passe. Ensuite, j’ai monté un partage NFS à partir d’un disque dur commun qui permet de sauvegarder toutes les données relatives aux simulations, notamment l’écriture des fichiers lors des calculs.
Une fois tout ceci installé, j’ai procédé à quelques tests afin de vérifier le fonctionnement de ce petit cluster. Pour ce faire, j’ai tout d’abord effectué un comparatif entre les deux machines afin de voir si les processeurs était bel et bien identique. J’ai lancé une simulation simple d’environ 5 min sur 6 coeurs. La différence du temps de calcul entre les deux machines n’excèdent pas la seconde.
Il semble donc que l’on ait à notre disposition deux noeuds identiques. Ensuite, afin de vérifier la rapidité du réseau, j’ai souhaité comparé la différence de temps de calcul entre une simulation en parallèle sur plusieurs coeurs pour laquelle chaque noeud écrit sur son répertoire locale et une autre pour laquelle les deux noeuds écrivent dans un même répertoire se trouvant sur le disque partagé.
On a pu noter que les performances sont légèrement supérieures pour une écriture sur le disque partagé. Il semble donc que le réseau fonctionne convenablement et qu’il ne soit pas limitant pour le calcul parallèle.
Enfin, concernant le gain de calcul en fonction du nombre de coeurs utilisés, on obtient bien une courbe ayant l’allure d’une exponentielle décroissante. Pour un même processeur, le gain est important lors de l’utilisation des premiers coeurs mais ils s’amenuisent à mesure que les coeurs sont occupés. En effet, les coeurs d’un même processeur fonctionnent en mémoire partagée, c’est elle qui est utilisée lors de la communication entre les coeurs via le protocole MPI à chaque itération. Plus elle s’approche de la saturation, plus le gain diminue. Par ailleurs, on note qu’il est inutile de dépasser la capacité physique du processeur. En effet, solliciter un nombre de coeurs supérieur à celui réellement disponible engendre un ralentissement du calcul. En effet, le processeur va virtualiser les coeurs supplémentaires qu’il ne possède pas et la mémoire déjà saturée du processeur devra être stockée sur la mémoire vive. Ceci implique un transfert de données bien plus lent que celui intra-processeur effectué directement sur les couches de silices, induisant un ralentissement important des communications entre chaque coeur en MPI. Nous opterons donc pour le moment pour des simulations sur 6 ou 12 coeurs en fonction de nos besoins.

Table des matières
Introduction 
1 Conception 3D et maillage 
1.1 Chaines de pre-processing
1.2 Des formes aérodynamiques à l’hydrodynamisme
1.3 CAO – Conception assistée par ordinateur
1.3.1 L’outil JavaFoil
1.3.2 Orientation de l’étude
1.3.3 Reprise des formes sous SALOME
1.4 Maillage
1.4.1 Maillage avec blockMesh
1.4.2 Maillage avec SALOME
1.4.3 Le respect des ratio
2 Etude CFD – Computational fluid dynamics 
2.1 Approche physique et numérique
2.2 Calcul Parallèle
2.3 Appréciation des résultats
2.3.1 Le choix du bulbe
2.3.2 Le choix des ailes
Conclusion 
Bibliographie

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