Influence de l'état de surface sur l'aérodynamique d'un véhicule routier : application à la conduite sous pluie battante. // Influence of surface texturation on the aerodynamics of a road vehicle: application to driving under heavy rain.

Cette thèse de doctorat porte sur l'étude de l'aérodynamique d'un véhicule routier modèle dans un écoulement ambiant représentatif des conditions de conduite réelles. Plus particulièrement, l'objectif du travail sera d'étudier de manière fine l'influence d'une pluie battante sur l'aérodynamique d'un véhicule modèle. En effet, on s'attend à ce que le développement des couches limites soit fortement affecté par la présence de gouttes et/ou de filets d'eau sur la surface du véhicule. Or, les caractéristiques du sillage proche du véhicule et donc les efforts aérodynamiques auxquels il est soumis sont étroitement liés aux propriétés de ces couches limites. La question centrale qui sera abordée au cours de cette thèse porte sur l'impact de la modification de l'état de surface sur l'aérodynamique du véhicule. Pour traiter cette problématique, une approche combinant à la fois des expériences modèles en écoulement monophasique et des essais en écoulement diphasique sera conduite afin d'identifier et de quantifier les mécanismes physiques gouvernant le développement des couches et du sillage. Pour atteindre ces objectifs, le travail de thèse s'appuiera sur les compétences et les moyens de 2 laboratoires de recherche. Le travail expérimental en soufflerie monophasique sera effectué au sein du laboratoire PRISME où le véhicule testé sera équipé de rugosités artificielles représentatives de l'état de surface observé en condition de pluie battante. Les résultats obtenus en écoulement monophasique seront confrontés à ceux obtenus dans une soufflerie diphasique du laboratoire LEGI de l'Université Grenoble Alpes où des corps super-hydrophobes seront conçus pour réduire drastiquement la mouillabilité de la surface. La base de données générée permettra de proposer des modèles originaux de comportement aérodynamiques en fonction des conditions environnementales rencontrées.
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This doctoral thesis aims to provide some answers to the problem of the aerodynamics of a model road vehicle in an ambient flow representative of real driving conditions. More specifically, the aim of the work will be to study in detail the influence of heavy rain on the aerodynamics of a model vehicle. It is expected that the development of the boundary layers will be strongly affected by the presence of drops and/or streams of water on the surface of the vehicle. The characteristics of the near wake and therefore the aerodynamic forces to which the vehicle is subjected are closely linked to the properties of these boundary layers. The central question that will be addressed in this PhD concerns the impact of the modification of the surface state on the aerodynamics of the vehicle. To address this issue, an approach combining both single-phase flow model experiments and two-phase flow tests will be conducted in order to identify and quantify the physical mechanisms governing the development of boundary layers and the vehicle's wake. To achieve these objectives, the PhD will benefit from the skills and resources of 2 research laboratories. The experimental work in a single-phase wind tunnel will be carried out in the PRISME laboratory, where the vehicle tested will be fitted with artificial roughness representative of the surface state observed under heavy rain conditions. The results obtained in single-phase flow will be compared with those obtained in a two-phase wind tunnel in the LEGI laboratory at Grenoble Alpes University, where superhydrophobic bodies will be designed to drastically reduce surface wettability. The database generated will enable original models of aerodynamic behaviour to be proposed as a function of the environmental conditions encountered.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Autre financement public

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université d'Orléans

552 Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU

Nous recherchons une personne (F/H) fortement motivée, titulaire d'un Master ou d'un diplôme d'ingénieur avec de très solides connaissances en mécanique des fluides ou en physique. La personne retenue doit avoir un intérêt prononcé pour la recherche expérimentale. Une bonne maîtrise d'outils de post-traitement (Matlab, python …) est recommandée. La personne recrutée sera fortement impliquée dans la diffusion des résultats au travers de rapports d'avancement, de publications dans des revues à comité de lecture et de présentations lors de conférences internationales. Par conséquent, une grande capacité de communication et de rédaction en anglais et en français est exigée.
We are looking for a highly motivated individual (F/M) with a Master's degree or an engineering diploma with very strong knowledge in fluid mechanics or physics. The successful candidate must have a strong interest in experimental research. A good experience in post-processing tools (Matlab, Python, etc.) is recommended. The successful candidate will be heavily involved in disseminating results through progress reports, publications in peer-reviewed journals and presentations at international conferences. As a result, strong communication and writing skills in English and French are required.