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Thèse soutenue

Caractérisation et contrôle des structures tourbillonnaires longitudinales en aérodynamique automobile

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Auteur / Autrice : Benjamin Lehugeur
Direction :  Loc Ta Phuoc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Dynamique des fluides et des transferts
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Le travail présenté dans ce mémoire est consacré à l’analyse et au contrôle des structures tourbillonnaires longitudinales qui prennent naissance au voisinage des arêtes latérales de la lunette arrière et des montants de baie d’un véhicule automobile. Des approches numériques et expérimentales sont développées pour mettre au point et valider des techniques de contrôle actif capables d’agir sur le développement de ces structures tourbillonnaires et réduire la traînée aérodynamique. Les résultats de contrôle d’un jet tournant montrent qu’une solution d’aspiration continue au niveau de l’axe tourbillonnaire favorise la déstructuration du cœur tourbillonnaire. Une étude théorique de stabilité linéaire permet de plus d’associer la déstructuration du jet tournant à l’amplification de modes azimutaux instables. Le contrôle d’une structure tourbillonnaire longitudinale de lunette arrière est ensuite réalisé par soufflage continu à partir d’une géométrie simplifiée de type culot incliné. Le soufflage, localisé au niveau de l’arête latérale de la lunette arrière, provoque l’éclatement tourbillonnaire et des réductions de traînée voisines de 6% sont relevées. Le contrôle d’une structure tourbillonnaire longitudinale de montant de baie s’effectue enfin par aspiration au niveau de l’arête latérale du pare-brise. L'aspiration permet de supprimer la nappe décollée associée au tourbillon longitudinal et la traînée aérodynamique diminue de 14%.