Thèse soutenue

Contrôle du sillage d'un corps non profilé : application expérimentale à une maquette simplifiée de véhicule industriel
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Auteur / Autrice : Sébastien Chaligné
Direction : Daniel JuvéDamien Chacaton
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance le 12/12/2013
Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne)
Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Renault véhicules industriels
Laboratoire : Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique / LMFA
Jury : Président / Présidente : Olivier Cadot
Examinateurs / Examinatrices : Thomas Castelain, Marc Michard
Rapporteurs / Rapporteuses : Azeddine Kourta, Jacques Borée

Résumé

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Ce manuscrit présente les travaux de thèse réalisés dans le cadre d’une convention CIFRE entre Renault Trucks et le LMFA. Une stratégie de contrôle d’écoulement, associant un volet déflecteur et des actionneurs de type jets pulsés et synthétiques, est étudiée expérimentalement en vue de réduire la traînée aérodynamique de corps non profilés à culot droit. Une première approche consiste à étudier l’influence de cette stratégie sur une maquette bidimensionnelle. Des mesures de vitesse dans le sillage proche par TR-PIV et par anémométrie à fil chaud démontrent qu’une certaine gamme de fréquence d’actionnement permet à l’écoulement de recoller sur le volet et de diminuer les fluctuations de vitesse dans la zone de recirculation, ce qui engendre une augmentation de la pression au culot. Une analyse par moyenne de phase et la détermination de corrélations spatio-temporelles permettent d’identifier les perturbations induites par le contrôle conduisant à ces modifications de l’écoulement. Un système de jets synthétiques est ensuite intégré à une maquette simplifiée de véhicule poids lourd à l’échelle 1/8e, dont le sillage est représentatif des remorques réelles. Des gains en traînée significatifs sont obtenus et sont associés aux mêmes phénomènes aérodynamiques que pour la maquette bidimensionnelle. Enfin, une étude paramétrique montre la robustesse du contrôle aux caractéristiques de la couche limite incidente aux jets et à la longueur du volet déflecteur.