Effect of a base cavity on the wake modes of the squareback Ahmed body at various ground clearances and application to drag reduction - ENSTA Paris - École nationale supérieure de techniques avancées Paris Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Effect of a base cavity on the wake modes of the squareback Ahmed body at various ground clearances and application to drag reduction

Résumé

Recently, drag reduction by almost 9% was achieved by means of a base cavity on a three-dimensional bluff body, the squareback Ahmed body, a simplified road vehicle geometry [2]. The authors associate that with the suppression of the static asymmetric modes of the wake identified in [4] leading to its sym-metrization. The beneficial effect of a base cavity on drag has been known for decades on axisymmetric bluff bodies in the context of aerospace engineering [6] but the phenomenon has not been fully elucidated yet. The present work aims at showing experimentally that the decrease of the asymmetry of the near wake flow is associated with drag reduction regardless of the ground clearance of a squareback Ahmed body. With this aim in mind, we do two parametric studies of the ground clearance of the model in an industrial wind-tunnel; one without and one with a base cavity. Far enough from the ground, i.e. after the bifurcation for the squareback geometry, the static asymmetric modes of the wake disappear in agreement with [2]; the flow is symmetrized and the base pressure increases by 24%. In the vicinity of the ground however, two new results are reported in this paper. The modes governing the wake are not the same as at higher ground clearances but are rather vertical modes due to the presence of the ground. Besides, the wake asymmetry is reduced but not totally suppressed in the near ground regime. Nevertheless, an important drag reduction of the same order of magnitude as in the far ground regime is observed (7% associated with a base pressure increase by 20%).
Récemment, une réduction de traînée de l'ordre de 9% a été obtenue sur un corps non profilé, le corps d'Ahmed à culot droit, une géométrie simplifiée de véhicule terrestre, grâce à l'utilisation d'une cavité au culot [2]. Les auteurs associent cette réduction à la suppression des modes statiques asymétriques du sillage identifiés dans [4], permettant ainsi la symétrisation de celui-ci. L'effet bénéfique d'une cavité de culot sur la traînée est connu depuis des décennies pour des corps non profilés axisymétriques dans le contexte de l'ingénierie aéronautique [6] mais le phénomène n'a pas encore été complètement élucidé à ce jour. Notre travail vise à montrer expérimentalement que la réduction de l'asymétrie du sillage proche est associée à la diminution de la traînée quelle que soit la garde au sol. Pour ceci, nous effectuons deux études paramétriques en garde au sol d'un corps d'Ahmed à culot droit dans une soufflerie industrielle : sans et avec une cavité au culot. Suffisamment loin du sol, c'est-à-dire après la bifurcation pour l'arrière-corps sans cavité, les modes statiques asymétriques disparaissent comme indiqué dans [2] : l'écoulement est symétrisé et la pression de culot augmente de 24%. De plus, à proximité du sol, deux nouveaux résultats sont présentés dans ce papier. Les modes du sillage ne sont pas les mêmes qu'à grande garde au sol mais sont plutôt verticaux en raison de la proximité du sol. De plus, l'asymétrie du sillage est réduite mais pas supprimée par la cavité. Cependant, une réduction de traînée du même ordre de grandeur qu'en régime lointain est observée (7% associée à une augmentation de pression au culot de 20%).
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Dates et versions

hal-01893915 , version 1 (11-10-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01893915 , version 1

Citer

Guillaume Bonnavion, Olivier Cadot, V Herbert, S Parpais, R Vigneron, et al.. Effect of a base cavity on the wake modes of the squareback Ahmed body at various ground clearances and application to drag reduction. 23ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2017, Lille, France. ⟨hal-01893915⟩
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