Brevet FR2699278A1 — publié le 19940617

La présente invention concerne les souffleries qui permettent de tester les qualités aérodynamiques de véhicules comme les voitures automobiles ou analogues. Il existe des souffleries qui permettent de réaliser des courants d'air pour analyser les phénomènes aérodynamiques qui se produisent sur des véhicules, notamment automobiles, et pour étudier le comportement de ces véhicules quand ils se déplacent par rapport à l'air. Cependant, les souffleries actuelles ne permettent pas d'analyser de façon correcte les phénomènes aérodynamiques qui se produisent quand le courant d'air n'a pas la mme direction que celle du déplacement du véhicule, et plus particulièrement lorsque le véhicule est soumis brusquement à un changement de direction de l'air, par exemple d'un vent de face à un vent de travers. La présente invention a donc pour but de réaliser une soufflerie qui permette d'effectuer des essais par vent de face et par vent de travers, mais aussi lors d'un changement brusque de direction du vent, sur des véhicules, notamment de type automobile. Plus précisément, la présente invention a pour objet une soufflerie permettant d'effectuer des essais"par vent de face"et/ou"par vent de travers" sur des véhicules de type automobile ou analogue, caractérisée par le fait qu'elle comporte : -des moyens pour produire une circulation d'air, -un premier conduit d'air dont l'entrée est reliée à la sortie desdits moyens de production de circulation d'air et dont la sortie a une section d'une valeur donnée, -un conduit divergent dont l'entrée est reliée à la sortie dudit premier conduit, -un conduit convergent pour faire converger le flux d'air émis en sortie dudit conduit divergent, la sortie de ce conduit convergent ayant une section supérieure à la section de sortie dudit premier conduit, -des moyens de parois commandables pour délimiter, dans lesdits conduits divergent et convergent, entre sensiblement la sortie du premier conduit et la sortie du conduit convergent, un conduit d'orientation variable dont l'entrée est sensiblement confondue avec la sortie du premier conduit et dont la sortie a une section sensiblement égale à celle de la sortie dudit premier conduit, pour donner naissance, en sortie du conduit convergent, à une veine d'air pouvant prendre au moins deux directions différentes sensiblement convergentes en un point, -un plateau pour maintenir le véhicule sensiblement au niveau dudit point, et -des moyens pour monter ledit plateau en rotation autour d'un premier axe passant sensiblement par ledit point. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels : La a figure l représente, sous forme schématique, un mode de réalisation d'une soufflerie selon l'invention, et la figure 2 représente, sous forme schématique, un autre mode de réalisation d'une soufflerie selon l'invention. La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'une soufflerie 1 selon l'invention permettant d'effectuer, sur un véhicule 2 de type automobile ou analogue en grandeur réelle ou en modèle réduit, des essais"en vent de face"ou"en vent de travers", mais aussi lors d'un changement brusque de direction du vent, d'un vent de face en un vent de travers ou réciproquement. La soufflerie 1 comporte tout d'abord des moyens 3 pour produire une circulation d'air schématiquement représentée en 7, par exemple un ventilateur ayant la puissance désirée pour les essais. Ces moyens sont bien connus en eux-mmes et ne seront pas plus amplement décrits ici. I : IIe comporte ensuite un premier conduit 4 de l'air produit par les moyens 3 de production de circulation d'air, dont l'entrée 5 est reliée à la sortie G de ces moyens 3 et dont la sortie 8 a une section d'une valeur donnée. La soufflerie comporte à la suite, en série, un conduit divergent 9 dont l'entrée est reliée à la sortie 8 du premier conduit 4 et un conduit convergent 16 pour faire converger le flux d'air émis en sortie du conduit divergent, la sortie 17 de ce conduit convergent 16 ayant une section supérieure à la section de sortie du premier conduit 4. La a soufflerie comporte en outre des moyens de parois commandables 18 pour délimiter, dans les conduits divergent 9 et convergent 16, entre sensiblement la sortie 8 du premier conduit 4 et la sortie 17 du conduit convergent 16, un conduit d'orientation variable 19 dont l'entrée est sensiblement confondue avec la sortie 8 du premier conduit et dont la sortie a une section sensiblement égale à celle de cette sortie 8, pour donner naissance à une veine d'air 10 pouvant prendre au moins deux orientations de directions 100 différentes passant toutes deux sensiblement par un mme point 12. La figure 1 montre deux veines 10-1 et 10-2 sensiblement symétriques par rapport à l'axe de sortie 200 du conduit convergent 16. Ces moyens de parois commandables 18 sont avantageusement constitués, par exemple, par des volets orientables disposés comme illustré sur la figure 1, les uns à côté des autres et montés en rotation autour d'axes parallèles, pour obtenir deux parois, respectivement une première paroi 18-1 (qui peut tre ouverte ou fermée) entre un point 31 du bord de la sortie 8 du premier conduit et un point 32 de la sortie 17 du conduit convergent 16, et une deuxième paroi 18-2 (qui peut tre ouverte ou fermée) entre le point 33 du bord de la sortie 8, opposé au point 31, et un point de la sortie 17 qui peut tre le mme que le point 32 défini ci-avant. Si, comme illustré sur la figure 1, la section de) a sortie 17 du conduit convergent est sensiblement égale au double de la section de la sortie 8 du premier conduit, ce point 32 sera avantageusement situé au centre de la sortie 17 du conduit convergent. Dans ces conditions, quand les volets relatifs à la paroi 18-1 sont fermés et ceux relatifs à la paroi 18-2 sont ouverts, ils donnent naissance, dans les conduits divergent et convergent, à un premier conduit d'orientation 19-1. A l'inverse, quand les volets relatifs à la paroi 18-1 sont ouverts et ceux relatifs à la paroi 18-2 fermés, ils donnent naissance à un autre conduit d'orientation 19-2. Ces deux conduits d'orientation 19-1 et 19-2 donnent alors naissance, en sortie 17 du conduit convergent 16, à des veines d'air 10-1 et 1 ()-2 de directions différentes 100-1 et 100-2 sensiblement convergentes au point 12. II est en outre prévu, sensiblement dans l'axe de sortie 200 du conduit convergent et au niveau sensiblement du point 12, un plateau 14 pour maintenir le véhicule 2 et des moyens 15 pour monter ce plateau en rotation autour d'un axe 13 passant sensiblement par ce point 12, de façon que le véhicule puisse prendre, dans les deux veines d'air 10-1 et 10-2, différentes orientations par rapport à l'axe 200 défini ci-dessus. Les moyens 15 de montage en rotation du plateau 14 n'ont pas été spécifiquement représentés, mais peuvent par exemple tre constitués par un moteur sur l'arbre duquel est monté le plateau. Le plateau 14 peut tre constitué par une simple plaque, mais est généralement constitué par un tapis roulant qui se déplace sous le véhicule qui, lui, reste fixe, de façon à reconstituer le déroulement relatif de la route sous le véhicule. Ces moyens sont connus en eux-mmes. Le Demandeur a d'ailleurs déjà déposé une Demande de Brevet relative à cette technique. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, ! a soufflerie comporte des moyens 20 pour guider l'écoulement de l'air en sortie des moyens convergents et obtenir des veines d'air 10-1 ou 10-2 s'écoulant suivant leur direction 100-1 ou 100-2 de façon parfaitement homogène. Ces moyens 20 sont avantageusement situés à la sortie 17 du conduit convergent et sont constitués, par exemple, par deux séries 20-1 et 20-2 de déflecteurs ou analogues qui permettent de décomposer le flux d'air en une pluralité de flux unitaires guidés, par exemple, par une pluralité de canaux parallèles entre eux ou par une pluralité de parois orientées en conséquence, à la manière par exemple d'une grille tubulaire ou en nid d'abeille. Dans le mode de réalisation qui est illustré sur la figure 1, les déflecteurs 20-1 et 20-2 sont fixes et présentent respectivement une orientation de guidage des flux d'air parallèle à la direction 100-1 et 100-2 de circulation de l'air correspondant aux deux veines possibles 10-1 et 10-2 définies ci-avant. La soufflerie décrite ci-dessus et illustrée sur la figure 1 fonctionne de la façon suivante : Si l'on veut étudier le comportement du véhicule 2 dans un vent de travers arrivant du côté droit, on place le véhicule sur le plateau 14 en orientant ce plateau pour que le véhicule soit, par exemple, dans sa position 21. Les volets relatifs à la paroi 18-1 sont fermés et ceux relatifs à la paroi 18-2 sont ouverts. Quand les moyens 3 de mise en circulation de l'air sont en marche, I'air se propage dans le premier conduit, puis dans les conduits divergent et convergent en passant par le conduit d'orientation 19-1 qui donne naissance, en sortie de la partie 11 de la sortie 17 du conduit convergent, à la veine d'air 10-1. Le flux d'air de direction 100-1 tombe ainsi sur le véhicule 2 qui est disposé suivant une direction oblique par rapport à cette direction de propagation de l'air dans cette veine. De cette façon le véhicule subit un"vent de travers"par le côté droit. Si lon veut étudier le comportement aérodynamique du véhicule lorsqu'il est soumis à un brusque changement d'orientation du déplacement de l'air, par exemple d'un vent de travers par le côté droit à un vent de face, il suffit de commander les volets pour obtenir l'ouverture des volets relatifs à la paroi l 8-1 et la fermeture des volets relatifs à la paroi 18-2, sans modifier la position du véhicule 2 ni celle du plateau 14. La structure de soufflerie décrite ci-dessus permet donc d'étudier le comportement d'un véhicule lorsqu'il est soumis à un brusque changement de direction de vent, par exemple quand il passe d'un vent de face à un vent de travers et réciproquement, sans que l'on ait besoin de changer l'orientation du véhicule, c'est-à-dire de façon à tre le plus près possible de la réalité. Ce phénomène se produit en effet souvent quand, par exemple, une automobile qui roulait en étant protégée d'un vent de travers par un camion qu'elle était en train de doubler, est brusquement et violemment soumise à ce vent de travers lorsqu'elle a terminé le dépassement du camion. Cette situation est bien connue et peut présenter un danger. Bien évidemment, pour analyser le comportement du véhicule soumis à un vent de travers par la gauche, il suffit de placer le véhicule dans la position 2-2 et de commander les volets pour obtenir, soit la veine 10-1 pour un vent de face soit la veine 10-2 pour un vent de travers venant de gauche. Dans l'exemple illustré sur la figure 1 et comme explicité ci-avant, la section de ! a sortie 17 du conduit convergent 16 est sensiblement égale au double de la section de la sortie 8 du conduit 4, ce qui donne deux possibilités de veines d'air 10-1 et 10-2 faisant entre elles un angle relativement important. Cette réalisation est possible, et mme avantageuse, quand il n'existe pas de problème d'encombrement pour la mise en oeuvre de la soufflerie et quand il est nécessaire d'effectuer des essais pour des vents de face et de travers sous un angle de relativement grande valeur. En revanche, s'il se présente des problèmes d'encombrement et si les essais peuvent tre réalisés avec des valeurs relativement faibles de l'angle entre la direction du véhicule et celle du vent de travers, la soufflerie peut prendre la structure comme celle qui est illustrée sur la figure 2, dans laquelle la section de la sortie 17 du conduit convergent 16 n'est que très légèrement supérieure à celle de la sortie 8 du premier conduit 4, les volets 18 reliant alors, directement ou indirectement, sensiblement deux points opposés 31 et 33 du bord de la sortie 8 du premier conduit 4 à deux points non confondus 35 et 36 de la sortie 17 du conduit convergent 16 espacés d'une valeur sensiblement égale à la différence entre le double de la section de la sortie 8 du premier conduit 4 et la section de la sortie 17 du conduit convergent 16. Dans le mode de réalisation illustré, entre ces deux points 35 et 36, est disposé un déflecteur 39 monté sur un axe de rotation 40 sensiblement parallèle à l'axe 13 du plateau 14. Ce déflecteur 39 est avantageusement monté rotatif dans un conduit auxiliaire 41 contenu dans le conduit convergent 16 et délimité, par exemple, par des ailes 42 et 43. Ce déflecteur 39 peut tre constitué avantageusement comme les moyens 20 décrits ci-avant. I. a soufflerie illustrée sur la figure 2 fonctionne de la mme façon que celle illustrée sur la figure 1 et, la représentation donnée sur cette figure 2 étant suffisamment explicite, les explications données ci-avant en regard de la figure I permettent de comprendre te fonctionnement de la soufflerie selon la figure 2, qui ne sera donc pas plus amplement décrit ici. Dans une réalisation préférentielle, aussi bien pour le mode de réalisation selon la figure 1 que pour celui selon la figure 2, la soufflerie I comporte un deuxième conduit 50 de récupération de l'air après son passage sur le plateau et le véhicule, l'entrée 52 de ce deuxième conduit 50 ayant une configuration qui permet de récupérer le maximum possible de l'air présent dans les veines 10, aussi bien la veine 10-1 que la veine 10-2. Il est en effet avantageux de récupérer l'air en mouvement dans ces veines d'air, pour le ramener vers l'entrée 54 des moyens 3 de sa mise en circulation. Pour ce faire, la sortie 53 du deuxième conduit 50 est reliée à l'entrée 54 de ces moyens 3, figure 1. Ce deuxième conduit a donc avantageusement la forme d'un entonnoir dont l'entrée 52 est au moins égale à la somme des sections des deux veines d'air 10-1 et 10-2. De plus, au niveau de cette entrée, sont disposés des déflecteurs 56 qui permettent de conduire l'écoulement de l'air pénétrant dans ce deuxième conduit, notamment pour éviter l'apparition de turbulences et donc de déflexions parasites. La soufflerie décrite ci-dessus est intéressante car elle constitue une soufflerie dite"non-stationnaire"dans laquelle, par la mise en oeuvre d'un nombre relativement faible d'éléments en mouvement, il est possible de changer l'orientation de l'écoulement de l'air, par exemple de 0 à 30 degrés, en moins de 0,1 seconde. REVENDICATIONS 1. Soufflerie permettant d'effectuer des essais"par vent de face" et/ou"par vent de travers"sur des véhicules (2) de type automobile ou analogue, caractérisée par le fait qu'elle comporte : -des moyens (3) pour produire une circulation d'air (7), -un premier conduit d'air (4) dont l'entrée (5) est reliée à la sortie (G) desdits moyens de production de circulation d'air et dont la sortie (8) a une section d'une valeur donnée, -un conduit divergent (9) dont l'entrée est reliée à la sortie dudit premier conduit, -un conduit convergent (16) pour faire converger le flux d'air émis en sortie dudit conduit divergent, la sortie (17) de ce conduit convergent ayant une section supérieure à la section de la sortie (8) dudit premier conduit (4), -des moyens de parois commandables (18) pour délimiter, dans lesdits conduits divergent et convergent, entre sensiblement la sortie du premier conduit et la sortie du conduit convergent, un conduit d'orientation variable (19) dont l'entrée est sensiblement confondue avec la sortie (8) du premier conduit (4) et dont la sortie (11) a une section sensiblement égale à celle de la sortie dudit premier conduit, pour donner naissance, en sortie du conduit convergent, à une veine d'air (10) pouvant prendre au moins deux directions différentes (100-1, 100-2) sensiblement convergentes en un point (12), -un plateau (14) pour maintenir le véhicule sensiblement au niveau dudit point (12), et -des moyens (15) pour monter ledit plateau en rotation autour d'un premier axe (13) passant sensiblement par ledit point (12). 2. Soufflerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de parois commandables (18) pour délimiter, dans lesdits conduits divergent et convergent, entre sensiblement la sortie du premier conduit et la sortie du conduit convergent, un conduit d'orientation variable (19) dont l'entrée est sensiblement confondue avec la sortie du premier conduit et dont la sortie a une section sensiblement égale à celle de la sortie dudit premier conduit, sont constitués par des volets orientables aptes à former deux parois (18-1, 18-2) fermées ou ouvertes, respectivement entre sensiblement un premier point (31) du bord de la sortie (8) du premier conduit (4) et un premier point (32) de la sortie (17) du conduit convergent (16), et un second point (33) du bord de la sortie du premier conduit opposé audit premier point et un second point (32) de la sortie du conduit convergent. 3. Soufflerie selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la section de la sortie (17) du conduit convergent (16) est sensiblement égale au double de celle de la sortie (8) du premier conduit (4), et que lesdits premier et second points de la sortie du conduit convergent sont confondus. 4. Soufflerie selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la section de la sortie du conduit convergent est inférieure au double de la section de la sortie du premier conduit, lesdits premier (35) et second (36) points de la sortie du conduit convergent étant espacés d'une valeur sensiblement égale à la différence entre le double de la section de la sortie du premier conduit et la section de la sortie du conduit convergent. 5. Soufflerie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (20) pour guider l'écoulement de la circulation de l'air à la sortie (17) dudit conduit convergent. 6. Soufflerie selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens (20) pour guider l'écoulement de la circulation de l'air à la sortie dudit conduit convergent comportent au moins un déflecteur. 7. Soufflerie selon les revendications 4 à 6, caractérisée par le fait que ledit déflecteur (39) est monté sur un deuxième axe de rotation (40) sensiblement parallèle au premier axe (13) et situé entre lesdits premier (35) et second (36) points de la sortie du conduit convergent. 8. Soufflerie selon 1'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte un deuxième conduit (50) de récupération de l'air après son passage sur ledit plateau (14) et ledit véhicule (2). 9. Soufflerie selon la revendication 7, caractérisée par le fait que l'entrée (52) dudit deuxième conduit (50) est conformé sensiblement en entonnoir. 10. Soufflerie selon la revendication 8, caractérisée par le fait que la sortie (53) dudit deuxième conduit (50) est reliée à l'entrée (54) des moyens (3) de production de circulation d'air.