Étude expérimentale des interactions aérodynamiques pneu/véhicule
Auteur / Autrice : | Yifei Wang |
Direction : | Jacques Borée, Christophe Sicot |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Energétique, thermique, combustion |
Date : | Soutenance le 29/03/2019 |
Etablissement(s) : | Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences et ingénierie des matériaux, mécanique, énergétique et aéronautique (Poitiers ; 2009-2018) |
Partenaire(s) de recherche : | Entreprise : Manufacture française des pneumatiques Michelin |
Laboratoire : Institut Pprime / PPRIME | |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Laurent-Emmanuel Brizzi, Vincent Herbert, Thomas Castelain, Mathieu Grandemange |
Rapporteurs / Rapporteuses : Sandrine Aubrun-Sanches, Martin Passmore |
Mots clés
Résumé
Sur une maquette à l’échelle 2/5ième équipée d’un diffuseur et de pneus Michelin. La géométrie du véhicule, basée sur le modèle ASMO, a été modifiée précédemment à ce travail afin d’obtenir un angle d’attaque de l’écoulement sur les roues avant et un équilibre du sillage réaliste en présence de quatre roues tournantes. Cette configuration a servi de référence dans le cadre de cette étude.Il a été mis en évidence que la configuration de base avec un sillage équilibré peut facilement être modifiée d’un point de vue aérodynamique en changeant l’état des roues (en rotation ou pas) et le type de pneumatique, en particulier sur l’essieu arrière. Cela provient d’un effet global et d’une sensibilité importante de l’équilibre du sillage aux changements de débit au soubassement. A contrario, lorsque le sillage du véhicule se trouve déséquilibré, il devient plus robuste par rapport à des perturbations de soubassement comme un changement d’état des roues ou une modification des pneumatiques. Si l’on supprime les quatre roues ou uniquement les deux roues avant, le débit de quantité de mouvement au soubassement est grandement augmenté. Par contre, si l’on supprime le diffuseur (changement important de la géométrie du véhicule), celui-ci s’en trouve nettement réduit. Dans ces deux configurations, le sillage est très fortement déséquilibré vers le sol et devient indépendant aux modifications apportées sur les roues.Il a également été mis en évidence un effet plus local du sillage des roues sur la portance et la traînée du véhicule.En effet, la zone de dépression dans le sillage des roues avant a un effet sur la portance alors que le sillage des roues arrière pilote en partie la pression au culot et donc la traînée. Il a ainsi été observé une augmentation importante de la traînée du véhicule lorsque le sillage des roues arrière, non fermé, venait en interaction directe avec le sillage du véhicule.