Assimilation de données expérimentales obtenues dans le sillage d'une automobile

Lignes de courant et vorticité autour d'un rectangulaire plongé dans un écoulement d'air

Introduction (suite)

L'information locale est importante pour comprendre les effets de l'écoulement de l'air sur une forme particulière. Il faut pouvoir quantifier ses effets, analyser puis (s'il y a lieu) modifier. Nous pouvons dégager, dans le domaîne de l'aérodynamique automobile, deux types d'information expérimentale locale, celle sur la paroi (pression pariétale, ...) et celle qui n'y est pas (pression, vitesse essentiellement dans le sillage de l'automobile, ...).

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       Fig. 1 : pression et vitesse dans le sillage                       Fig. 2 : pression pariétale

La première demande l'instrumentation du véhicule, son coût peut être important. L'acquisition de la seconde peut être préparée sans le véhicule (ce qui est un atout) mais demande l'utilisation d'un robot (au sens le plus général) pour réduire le temps et augmenter la robustesse de l'acquisition. La seconde devrait à terme mieux s'intégrer dans le cadre d'une étude industrielle que la première, sauf si bloquer un véhicule pour l'instrumenter n'est pas une contrainte. C'est pourquoi nous choisissons plutôt de discuter de l'exploitation de l'information dans le sillage.

Cette information peut être utilisée pour quantifier les différents phénomènes existants [6] [7]. Mais le lien entre ces éléments et les formes du véhicule (ce que recherche le constructeur) n'est pas facile. Elle demande pour l'instant une expérience de l'utilisateur. Actuellement, sa détermination semble encore trop coûteuse en regard de son utilisation. L'assimilation de données peut-être un moyen d'exploiter ces valeurs expérimentales pour obtenir une nouvelle information sur le véhicule et dans l'espace proche de celui-ci.

Avant de présenter cette alternative, rappelons deux des principaux buts poursuivis par le constructeur lorsqu'il s'occupe de l'aspect aérodynamique de son véhicule :

  1. Il faut connaître les forces dues à l'aérodynamiques sur toute ou partie de la paroi de l'objet étudié. Les efforts sont parmi les informations les plus importantes pour le constructeur.
  2.  Il faut déterminer les décollements, les recollements et autres éléments caractéristiques importants de l'écoulement. Ils permettent de préciser les zones où une modification de forme influera clairement sur les forces aérodynamiques appliquées au véhicule.

Nous y ajoutons une contrainte. Ces informations doivent être obtenues le plus rapidement possible.

Ces différents éléments vont guider nos choix.

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Olivier Wilk : Ma page Web