La réduction de la charge du vent

Ce travail présent l’impact de la rugosité sur le comportement hydrodynamique du fluide sur un cylindre rainuré, en examinant l’influence de la forme et de l’amplitude de la rainure sur le flux moyen. Des études numériques directes de l’écoulement bidimensionnel autour d’un cylindre rainuré de forme convexe sont effectuées à un nombre de Reynolds allant jusqu’à 100. Un nombre de Reynolds jusqu’à 40 correspond à un écoulement laminaire stable et Re=100 correspond à un écoulement laminaire instable. Le nombre de rainures est fixé à 10, 20 et 30, avec trois amplitudes d’onde différentes de 1/50, 1/25 et 1/12,5, pour chaque géométrie. Les résultats obtenus sont comparés avec le cylindre lisse au même nombre de Reynolds. On constate que les forces agissant sur le cylindre sont réduites par la présence des rainures; cette réduction est plus significative avec l’augmentation de l’amplitude des rainures, surtout à un nombre de Reynolds élevé. Au nombre de Reynolds de 100, le coefficient de traînée est réduit d’environ 10% lorsque le nombre de rainures et l’amplitude des ondes sont fixés à 10, 1/12.5 respectivement, tandis que le coefficient de portance est réduit d’environ 25%.