Contrôle des structures tourbillonnaires longitudinales dans le sillage d'une géométrie simplifiée de véhicule automobile: approche expérimentale

Control of longitudinal vortices in the wake of a simplified car geometry: experimental approach

Renault, Groupe Aérodynamique et Mécanique des Fluides, Technocentre, 1 Av. du Golf, 78288 Guyancourt Cedex, France

Auteur de correspondance : benjamin.lehugeur@airbus.com

Reçu : 31 Mars 2008
Accepté : 9 Janvier 2009

Résumé

Une analyse du contrôle par soufflage des structures tourbillonnaires longitudinales qui prennent naissance sur les montants latéraux de lunette arrière d'un véhicule automobile est réalisée à partir d'une approche expérimentale sur le corps de Ahmed pour un angle de lunette arrière de 25°. Les mesures expérimentales s'effectuent à l'aide de vélocimétrie par imagerie de particules (PIV) stéréoscopique. Les résultats montrent que le soufflage est associé à une production de vorticité sur la partie supérieure de la lunette au niveau du cœur tourbillonnaire et une chute de la vorticité est relevée sur le bas de la lunette. Cette diminution de vorticité est de plus associée à l'apparition d'une zone de recirculation (vitesse longitudinale négative) dans le cœur tourbillonnaire caractéristique d'un éclatement tourbillonnaire. L'analyse des champs de vitesses azimutale et longitudinale relevés avec soufflage permet enfin de caractériser l'augmentation du nombre de Swirl du tourbillon longitudinal au-delà du seuil critique d'éclatement.

Abstract

The control by blowing techniques of longitudinal vortices originating at the rear pillars of a simplified automobile vehicle are analyzed by an experimental approach on the Ahmed body having a rear window angle of 25°. The experimental measurements are conducted according to stereoscopic Particle Image Velocimetry (Stereo-PIV). The results show that the blowing technique is associated to an increase of vorticity inside the vortex core on the upper part of the rear window and a decrease of vorticity on the lower part of the window. This vorticity drop is related to the onset of a recirculation zone (negative longitudinal velocities) in the vortex core which characterizes the vortex breakdown. The analysis of the azimuthal and longitudinal velocities allows to identify the increase of the Swirl number up to the critical point of vortex breakdown noted for high blowing velocities.