Soutenance de thèse de Ahmed ABED-MERAIM

L’amélioration des performances aérodynamiques des véhicules constitue un enjeu majeur pour la réduction de la consommation énergétique et des émissions. À vitesse élevée, la traînée est dominée par la contribution du sillage, dont la nature complexe rend difficile sa caractérisation, particulièrement pour des géométries représentatives de véhicules réels et dans des conditions d’écoulement non idéalisées. Cette thèse vise à analyser les mécanismes physiques gouvernant la traînée de pression d’un véhicule à partir de l’étude de son sillage proche. L’approche repose sur une campagne expérimentale menée en soufflerie sur une maquette à l’échelle 1/5, combinant plusieurs outils complémentaires. Ces mesures sont exploitées dans un cadre théorique basé sur les équations de conservation, via des bilans de masse et de quantité de mouvement appliqués aux interfaces naturelles du sillage. Dans un premier temps, des dispositifs passifs de contrôle d’écoulement sont étudiés en conditions nominales. Bien qu’ils modifient localement la topologie du sillage et les fluctuations turbulentes, leur effet sur la traînée reste limité, mettant en évidence une faible sensibilité du sillage d’un véhicule réaliste comparé aux corps canoniques simplifiés. L’influence du dérapage est ensuite analysée. L’introduction d’un angle de lacet rompt la symétrie du sillage, induisant une dissymétrie de la pression au culot et une augmentation de la traînée. Les bilans montrent que cette évolution est gouvernée par les modifications de l’écoulement moyen, via une augmentation de l’entraînement de masse, tandis que les contributions turbulentes restent négligeables. Enfin, l’effet de la turbulence d’écoulement libre est étudié. Les résultats mettent en évidence deux effets : une modification progressive de la topologie du sillage avec l’intensité turbulente, et un effet dû à la présence même de la turbulence, qui agit sur la couche limite incidente et la pression du sillage. Ces mécanismes soulignent le rôle déterminant des conditions amont sur les propriétés aérodynamiques du sillage. L’ensemble des résultats montre que la traînée de pression résulte de l’interaction entre topologie du sillage et entraînement de masse, qui sont fortement influencés par les conditions atmosphériques. Ces travaux soulignent les limites des approches dans des conditions idéalisées et ouvrent la voie au développement de stratégies de contrôle robustes, adaptées aux conditions réelles de conduite.