Etude expérimentale des phénomènes aérothermiques dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile

La thèse consiste en une étude expérimentale des phénomènes aérothermiques qui interviennent dans le compartiment moteur d un véhicule automobile. La problématique d aérothermique sous-capot concerne les échanges thermiques entre le moteur, les organes et les échangeurs, en lien avec les écoulements...

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Auteur principal : Khaled Mahmoud (Auteur)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École polytechnique de l'Université de Nantes (Autre partenaire associé à la thèse), École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture Nantes (Ecole doctorale associée à la thèse)
Autres auteurs : Peerhossaini Hassan (Directeur de thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet :  Etude expérimentale des phénomènes aérothermiques dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile / Mahmoud Khaled; sous la direction de Hassan Peerhossaini
Publié : [S.l.] : [s.n.] , 2009
Description matérielle : 1 vol. (144 f.)
Note de thèse : Thèse de doctorat : Sciences pour l'Ingénieur, Thermique-Energétique : Nantes : 2011
Disponibilité : Publication autorisée par le jury
Sujets :
Description
Résumé : La thèse consiste en une étude expérimentale des phénomènes aérothermiques qui interviennent dans le compartiment moteur d un véhicule automobile. La problématique d aérothermique sous-capot concerne les échanges thermiques entre le moteur, les organes et les échangeurs, en lien avec les écoulements d air transitant dans le sous-capot. En effet, outre les transferts radiatifs qui interviennent entre les différentes sources de chaleur (groupe-moto-propulseur GMP, collecteur d échappement, et turbocompresseur) et les autres organes, l environnement thermique du compartiment moteur dépend également fortement des phénomènes convectifs que l on peut rencontrer dans cette zone. Le compartiment moteur est alimenté en air par différentes sources : le groupe-moto-ventilateur (GMV) et les entrées d air. Les transferts convectifs ont donc des origines diverses et leurs mécanismes ainsi que ceux des transferts radiatifs sont difficiles à appréhender. Dans ce contexte, la thèse a permis de mettre en place des outils expérimentaux fins, une compréhension physique des échanges thermiques, des modèles de prédictions de températures et une analyse du lien entre la topologie des écoulements et les transferts convectifs. Les outils expérimentaux aident à une meilleure analyse et compréhension des phénomènes physiques mais également à valider les codes CFD (en particulier sur les flux thermiques). Les différentes campagnes de mesures ont été réalisées sur une Peugeot 207 en soufflerie de grande échelle pour des conditions de roulage et à l arrêt du véhicule et sur une maquette expérimentale simplifiée de sous-capot uniquement pour des conditions à l arrêt du véhicule.
The dissertation work concerns an experimental study of the aerothermal phenomena involved in the vehicle engine compartment. It consists of the understanding of heat transfer between the engine, underhood components and heat exchangers, in relation with the airflow in the underhood. These transfer phenomena have an important effect on the thermal behavior of the underhood components. In addition to the radiative transfers that occur between the different heat sources (engine, exhaust manifold and turbocharger) and other components, the thermal environment of the engine compartment also depends heavily on convective phenomena that occur in this area. The engine compartment is supplied with air by various sources: the fan and the air inlet openings. Convective transfers have then different origins and their mechanisms as well as those of radiative transfers are difficult to grasp. In this context, the work has allowed to develop experimental tools for a physical understanding of heat transfer, model predictions of component temperatures and an analysis of the relationship between the flow topology and convective transfers. The experimental tools helped to better analyze and understand the physical phenomena but also to validate the CFD codes (especially the heat fluxes). Different tests were carried out on a Peugeot 207 passenger car in a large-scale wind tunnel for different driving conditions, idle conditions, and thermal soak of the vehicle and on a simplified laboratory experimental model only for vehicle idle condition.
Variantes de titre : Experimental analysis of automotive underhood aerothermal phenomena
Bibliographie : Bibliogr. f. 118-123.