Simulation numérique de l'effet et de l'efficacité d'un dépôt d'énergie linéique en amont d'un corps supersonique : vers une perche laser

A l’aide du code multiphysique CEDRE, ce travail examine l’effet de dépôts linéiques d’énergie simples ou répétitifs générés en amont du choc détaché d’un corps émoussé en écoulement supersonique. La simulation numérique est employée pour modéliser l’effet du chauffage induit par des claquages laser similaires à ceux obtenus par filamentation femtoseconde. Pour le dépôt simple, on observe une réduction transitoire de traînée significative, due à l’interaction de la colonne de gaz chaud générée par le dépôt avec le choc détaché. Quand ce dépôt est répété à une fréquence telle que des effets cumulatifs apparaissent, des régimes d’écoulement quasi-stationnaires ou instationnaires sont obtenus, en fonction de la puissance dissipée et de la fréquence de répétition. Ce comportement est similaire à celui obtenu avec des perches matérielles, démontrant ainsi le principe d’une perche laser. Ce dispositif peut induire des réductions de consommation de 15 à 20%, en fonction de l’efficacité énergétique du dépôt d’énergie.