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Publié par | Thesee |
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Poids de l'ouvrage | 20 Mo |
Extrait
UNIVERSITÉ D’ORLÉANS
ÉCOLE DOCTORALE SCIENCES ET TECHNOLOGIES
LABORATOIRE DE MECANIQUE ET D’ENERGETIQUE
THÈSE présentée par :
Marion D’HONDT
soutenue le : 08 octobre 2010
pour obtenir le grade de : Docteur de l’Université d’Orléans
Discipline : Mécanique et Energétique
Etude théorique, expérimentale et numérique
de l’écoulement de refroidissement et de ses
effets sur l’aérodynamique automobile
THÈSE dirigée par :
Philippe DEVINANT Professeur, Institut PRISME Université d’Orléans
RAPPORTEURS :
Larbi LABRAGA Professeur, LME Université de Valenciennes
Iraj MORTAZAVI Maître de Conférences, IMB Université de Bordeaux I
____________________________________________________________________
JURY :
Philippe DEVINANT Professeur, Institut PRISME Université d’Orléans
Patrick GILLIERON Ingénieur, Encadrant industriel, Renault
Larbi LABRAGA Professeur, LME Université de Valenciennes
Iraj MORTAZAVI Maître de Conférences, IMB Université de Bordeaux I
Vincent HERBERT Ingénieur, PSA
Henri BOISSON Directeur de Recherche à l’IMFT, Président
Etude théorique, expérimentale et numérique de l’écoulement de refroidissement et de ses effets sur l’aérodynamique automobile 1
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Etude théorique, expérimentale et numérique de l’écoulement de refroidissement et de ses effets sur l’aérodynamique automobile 2
tel-00587497, version 1 - 20 Apr 2011Remerciements
REMERCIEMENTS
Pour éviter d’oublier quelqu’un, je vais juste dire, à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à ma
thèse, un grand…
Etude théorique, expérimentale et numérique de l’écoulement de refroidissement et de ses effets sur l’aérodynamique automobile 3
tel-00587497, version 1 - 20 Apr 2011Nomenclature
NOMENCLATURE
Notation Unité S.I. Description
r-1
m Coefficient inertiel de résistance du milieu poreux dans la direction x C Ix
- Coefficient de roulis C l
- Coefficient de tangage C m
- Coefficient de lacet C n
Cp - Coefficient de pression statique
Cp - Coefficient de pression statique moyen dans la section d’entrée S du e e
compartiment moteur
Cp - Coefficient de pression statique moyen dans la section de sortie S du s s
compartiment moteur
- Coefficient de pression statique moyen au culot Cp culot
Cpi - Coefficient de pression totale
r-1
m Coefficient visqueux de résistance du milieu poreux dans la direction x C Vx
- Coefficient de traînée aérodynamique C x
C (refroidissement) - Coefficient de traînée de refroidissement x
- Coefficient de dérive aérodynamique C y
- Coefficient de portance aérodynamique C z
'd m Distance entre la section infinie amont S et la section d’entrée S du e0
compartiment moteur
F et F - Cœurs des structures tourbillonnaires dans la direction transversale 1 2
N Effort de traînée aérodynamique F x
F (fermé) N Effort de traînée aérodynamique de la géométrie dont les sections x
d’entrée et de sortie sont fermées
F (ouvert) N Effort de traînée aérodynamique de la géométrie dont les sections x
d’entrée et de sortie sont ouvertes
F (refroidissement) N Effort de traînée de refroidissement x
N Effort de dérive aérodynamique F y
N Effort de portance aérodynamique F z
h m Garde au sol
h m Hauteur de la section de sortie sortie
H m Hauteur de la maquette simplifiée
k - Coefficient de perte de charge du compartiment moteur CM
k - Coefficient de perte de charge du radiateur p
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K - Coefficient de perte de charge de l’écoulement noté k k
l m Largeur de la maquette simplifiée
l m Largeur du circuit d’air du compartiment moteur circuit d’air
L m Longueur de la maquette simplifiée
L m Longueur caractéristique du milieu poreux caractéristique mp
L m Longueur de la section de sortie sortie
N.m Moment de roulis M l
N.m Moment de tangage M m
N.m Moment de lacet M n
r
- Normale extérieure au domaine fluide n
r
- Normale extérieure à la section d’entrée S du compartiment moteur n ee
r
- Normale extérieure à la section de sortie S du compartiment moteur n ss
N - Point d’attachement de la structure torique au culot de la maquette
2
O m Ouverture de l’écoulement noté k k
p Pa Pression statique de l’écoulement noté k k
p Pa Pression statique moyenne dans la section d’entrée S du compartiment e e
moteur
p Pa Pression statique moyenne dans la section de sortie S du compartiment s s
moteur
p Pa Pression statique de l’écoulement incident 0
Pi Pa Pression totale de l’écoulement
Pi Pa Pression totale de l’écoulement incident 0
3 -1
q m .s Débit volumique
2
S m Surface transversale du sillage
2
S m Section d’entrée du compartiment moteur e
2
S m Section de sortie du compartiment moteur s
2
S m Maître-couple de la maquette simplifiée ref
2
S m Surface frontale du radiateur R
2
S m Section infinie amont du tube de courant englobant la maquette 0
simplifiée
2' m Section infinie amont du tube de courant alimentant le compartiment S 0
moteur en air
t s Temps
t s Temps de simulation numérique final
t s Temps de stabilisation de la simulation numérique stabilisé
T et T - Cœurs des structures tourbillonnaires dans la direction longitudinale 1 2
r
- Vecteur vitesse de l’écoulement V
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D
D
g
h
a
D
b
D
l
G
q
Nomenclature
r
- Vecteur vitesse dans la section d’entrée du compartiment moteur V e
r
- Vecteur vitesse dans la section de sortie du compartiment moteur V s
-1
V m.s Vitesse moyenne à travers le radiateur R
r-1
V m.s Composante de la vitesse dans la direction x x
r-1
V m.s Composante de la vitesse dans la direction y y
r-1
V m.s Composante de la vitesse dans la direction z z
-1
V m.s Vitesse de l’écoulement incident 0
r
z m Position du point N au culot dans la direction z N
r r° Angle formé entre le vecteur vitesse V et le vecteur unitaire x e
r r° Angle formé entre le vecteur vitesse V et le vecteur unitaire x s
r r
° Angle formé entre le vecteur unitaire n et le vecteur unitaire x e
r r
° Angle formé entre le vecteur unitaire n et le vecteur unitaire x s
- Proportion d’écoulement extérieur qui traverse le compartiment moteur
2 -1
m .s Circulation d’une structure tourbillonnaire
- Rapport des sections d’entrée et de sortie du compartiment moteur
-3
kg.m Masse volumique de l’air
% Variation du coefficient de traînée aérodynamique C x
Pa Perte de pression totale de l’écoulement noté k Pi k
% Variation de la surface transversale du sillage S
m Longueur de l’élément caractéristique du milieu poreux x
Indices
1 Ecoulement en amont du compartiment moteur
2 Ecoulement au-dessus du milieu poreux
3a Ecoulement dans la partie haute du milieu poreux
3b Ecoulement dans la partie basse du milieu poreux
4 Ecoulement en-dessous du milieu poreux
5 Ecoulement qui sort de la partie haute du milieu poreux
6 Ecoulement qui sort de la partie basse du milieu poreux
7 Ecoulement au-dessus du moteur
8 Ecoulement en-dessous du moteur
9 Ecoulement en sortie du compartiment moteur
10 Ecoulement équivalent entre les sections d’entrée et de sortie du compartiment
moteur
I Ecoulement au-dessus et sur les parois latérales de la maquette simplifiée
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II Ecoulement à travers le compartiment moteur de la maquette simplifiée
III Ecoulement au niveau du soubassement de la maquette simplifiée
IV Résultante de la jonction des écoulements II et III (uniquement pour une sortie d’air
placée au niveau du soubassement de la maquette simplifiée)
AC Ecoulement entre l’infini amont et l’infini aval, de part et d’autre de la maquette
simplifiée
Abréviations
E Section d’entrée