Soufflerie à propulsion à boucle ouverte de 3 m sur 6 m

La soufflerie à propulsion à boucle ouverte et de givrage de 3 m sur 6 m (SPBOG) est une installation qui fait le pont entre une soufflerie classique et une installation d'essai moteur. La soufflerie présente plusieurs caractéristiques originales qui se prêtent à une variété d'applications.

La disposition en circuit ouvert, avec soufflante à l'entrée, permet aux contaminants associés aux essais (comme la chaleur, les produits de combustion, les sillages, les jets et les lubrifiants perdus) d'être directement déchargés, sans toucher à la soufflante ou y recirculer. De plus, la soufflante à coefficient de plénitude élevé permet d'atténuer l'instabilité due au vent atmosphérique. La soufflante est habituellement entraînée par un moteur électrique mais elle peut être entraînée par un système à turbine à gaz pour une opération à haute vitesse.

Le plancher de la veine d'essai peut être soulevé jusqu'à 0,46 m de l'axe pour faciliter le travail sur les installations d'essai, pour simuler des variations d'effet de sol ou pour modifier les caractéristiques de la couche limite du plancher. Le plancher peut être plein ou poreux. En position normale abaissée, il forme la surface supérieure d'une chambre de tranquillisation en acier de 1,22 m de profondeur se prolongeant sur toute la longueur et la largeur de la veine d'essai.

Les non-uniformités de vitesse dans la veine d'essai sont généralement inférieures à 0,5 pour cent de la vitesse moyenne, et sur presque toute la veine d'essai la direction de l'écoulement se fait à plus ou moins 1º d'écart de l'axe longitudinal.

Les expériences sur les maquettes de systèmes de propulsion aéronautique sont facilitées grâce à un raccordement à l'installation compresseur/ventilateur extracteur du CNRC. Cette installation produit de l'air comprimé pour simuler le souffle des réacteurs ou pour entraîner des soufflantes par turbine, et elle produit une aspiration pour simuler les caractéristiques des entrées d'air.

La recherche sur les systèmes de propulsion de véhicules de transport en surface effectuée dans la SPBOG a surtout porté sur les écoulements aérodynamiques de refroidissement. Parmi les applications en propulsion aéronautique, on note les essais d'un turbopropulseur (avec son hélice) monté sur des balances de force pour permettre la mesure des performances du moteur sous diverses conditions de vol simulées. D'autres travaux ont porté sur le comportement des inverseurs de poussée équipant les turboréacteurs à double flux.

Récemment, l'installation a servi à une étude nationale d'envergure sur la qualité de l'air associée au brûlage à la torche du gaz naturel. La taille de l'installation et la capacité d'y fournir du combustible dans la veine d'essai antidéflagrante ont permis d'effectuer l'expérience en vraie grandeur dans des conditions de vent naturel simulé. Cette caractéristique de l'installation était d'une importance capitale pour le projet, la mise à l'échelle de la combustion n'étant pas simple et la combustion étant tributaire des conditions du vent. Un banc équipé de matériel de détection des gaz a été installé en aval de la torche brûlante. Il était monté sur une traverse deux axes pour permettre l'étude de l'écoulement sur une grande surface.

La SPBOG est aussi idéale pour les études de l'aérodynamique des corps non profilés à grande échelle, comme les études sur la vibration des câbles. Les câbles inclinés sont sujets à la vibration provoquée par le vent, avec des amplitudes presque égales au diamètre des câbles. Ce phénomène est affecté par les nombres de Reynolds et de Scruton, ce qui signifie, en fait, que les câbles en vraie grandeur doivent faire l'objet d'essais à des vitesses du vent à l'échelle réelle. Le système de pulvérisation de la soufflerie permet d'étudier le phénomène vibratoire pluie-vent.

La longueur de la veine d'essai de la soufflerie en fait aussi un endroit idéal pour la simulation de vents naturels à l'aide de la technique de courants éoliens mise au point au CNRC. Plusieurs des études récentes effectuées dans la soufflerie ont porté sur la caractérisation des tourbillons d'air très turbulents dans le voisinage de navires capables d'accueillir des aéronefs.

Présentement, la SPBOG sert à la recherche sur le givrage. La configuration en circuit ouvert de la soufflerie signifie qu'une veine d'essai froide est disponible en hiver. Cette capacité, combinée à la hauteur de la veine d'essai, lui permet de simuler de plus grosses gouttelettes d'eau que la plupart des souffleries de givrage. On a simulé de petites gouttelettes de nuages dans la soufflerie, et il serait aussi possible d'y simuler de la bruine verglaçante.