Aérodynamique des corps non profilés : Véhicules de surface, structures au sol et athlètes

 
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Photo : Le CNRC procède à des essais aérodynamiques sur un modèle réduit (30 %) de camion de transport.

Faits saillants des services techniques

Les effets de l'écoulement de l'air ne touchent pas uniquement les aéronefs. Les corps non aéronautiques, non profilés et semi-fuselés, comme les voitures et les ponts, sont tout aussi touchés par la manière dont l'air se déplace autour d'eux ou les traverse.

Le CNRC possède l'expertise et les installations de pointe requises pour répondre aux exigences de nos clients en matière d'essais aérodynamiques dans divers domaines propres aux corps non profilés : conception, stabilité, consommation de carburant, rendement, traînée, charges dynamiques induites par le vent, vibration et bruit.

Nos clients sont notamment des équipementiers, des fabricants de pièces de rechange, des exploitants en transport, des gouvernements et des organismes de réglementation, de grandes sociétés de génie civil, de petites entreprises en démarrage ayant des besoins précis dans le domaine de l'aérodynamique, des équipes sportives nationales, etc.

Le CNRC adapte ses essais pour améliorer la conception des produits et la performance des :

  • véhicules de surface – trains, autobus, véhicules de tourisme, motocyclettes, voitures de course, camions légers, camions de transport et navires
  • structures au sol – immeubles de grande hauteur, éoliennes et ponts de grande portée
  • athlètes – athlètes des équipes nationales et olympiennes, et équipement et vêtements de sport

Ce que nous offrons

Le CNRC dispose de l'équipement nécessaire pour offrir divers services liés à l'aérodynamique des corps non profilés.

La mesure, la validation et l'interprétation des données aérodynamiques

Notre équipe d'experts possède des dizaines d'années d'expérience dans la mise en œuvre d'approches rentables pour l'acquisition de données précises et l'interprétation de leurs effets sur vos produits. Nos aires d'essai et notre équipement de pointe comptent entre autres six souffleries et des capacités de simulation numérique en mécanique des fluides. Nos experts utilisent une vaste gamme de paramètres pour recueillir des données représentatives sur des modèles à l'échelle, en tenant compte des principes physiques sous-jacents à l'essai.

Essais acoustiques

Nous possédons des capacités avancées dans le domaine de la mesure et de la caractérisation du bruit causé par l'écoulement de l'air. Nos essais aéroacoustiques permettent de déterminer les secteurs que les clients peuvent explorer afin de développer des produits moins bruyants, y compris les véhicules. Lorsqu'elles sont examinées conjointement avec les données aéroacoustiques, les données acoustiques peuvent permettre de cibler les zones où la traînée est excessive. En corrigeant ces problèmes, il est possible de mettre au point des véhicules qui consomment moins de carburant et qui sont moins bruyants.

Essais de véhicules en grandeur réelle

Notre soufflerie de 9 m peut accueillir une foule de véhicules en grandeur réelle, des automobiles aux camions de transport de classe 8. Cette installation n'a pas son pareil sur tout le continent pour évaluer la traînée des véhicules dans des vents en lacet. Le pilier de cette capacité est notre plan de sol mobile encastré dans une plateforme tournante de 7 m de diamètre. En produisant de la turbulence dont le spectre est exact, nous pouvons créer des conditions encore plus réalistes pour les mesures aérodynamiques. Nous pouvons également travailler avec vous à mettre à l'essai et à développer des déflecteurs destinés aux marchés des pièces de rechange et des pièces qui ne sont pas fabriquées par les équipementiers, afin de déterminer les variations d'écoulement et les possibles gains sur le plan de l'économie de carburant.

Pour vos travaux de conception initiaux, notre soufflerie de 2 m × 3 m dotées d'une balance de haute précision, est la soufflerie idéale pour des essais en grandeur réelle. Les essais sont exacts et reproductibles. Chaque fois.

Structures au sol

Que ce soit à partir de maquettes aéroélastiques de ponts ou de prototypes de produits, notre équipe peut évaluer les aspects aérodynamiques de votre conception dans nos installations. Avec l'appétit croissant à l'égard d'immeubles toujours plus hauts et de ponts toujours plus longs, il devient primordial d'évaluer adéquatement les charges éoliennes. Le CNRC possède l'expertise et les installations nécessaires pour réaliser des expériences statiques et dynamiques sur les plans structuraux proposés, en utilisant des écoulements d'air laminaires et turbulents à des nombres de Reynolds qu'aucune autre soufflerie ne peut atteindre.

Études de la vibration des câbles

Les haubans des ponts sont sujets aux vibrations provoquées par le vent qui peuvent être reproduites dans nos installations. Les résultats de nos projets de recherche dans ce domaine ont influé sur la réglementation internationale, et nous continuons à accroître notre compréhension de ces phénomènes complexes attribuables au flux d'air dans des conditions d'écoulement d'air laminaire et turbulent. La pluie et la glace sont d'autres menaces qui peuvent compromettre la performance des câbles, et ultimement la sécurité des ponts. Notre soufflerie de givrage nous permet d'étudier les effets du givrage et de la turbulence sur la performance et la sûreté des câbles des ponts.

Diagnostics d'écoulement non intrusifs

En utilisant des mesures optiques, nous pouvons faire des diagnostics d'écoulement non intrusifs pour quantifier les caractéristiques de l'écoulement sur n'importe quel produit.

Aérodynamique des sports

L'optimisation de l'écoulement peut faire la différence entre remporter une médaille ou réaliser une bonne performance. Nos installations pouvant être réglées pour vos besoins nous permettent de créer l'écoulement adéquat et d'offrir de la rétroaction en temps réel, ce qui permet aux athlètes professionnels et de calibre mondial de retrancher des secondes cruciales de leurs cibles de performance. En savoir plus sur nos recherches et essaies en aérodynamique des sports.

Pourquoi travailler avec nous

Avantages pour vous

Nos essais aérodynamiques nous permettent de recueillir des données de qualité pour orienter votre prise de décisions à mesure que vous progressez dans vos étapes de conception, de développement et de peaufinage.

Par des expériences et des modélisations soigneusement choisies, nous pouvons trouver des moyens de vous aider à :

  • Accroître la stabilité
  • Augmenter la performance
  • Réduire la consommation de carburant
  • Accroître la sûreté
  • Réduire au minimum les coefficients de traînée
  • Réduire le bruit

Notre valeur

En prévision des futures exigences en matière de certification, notre équipe d'experts peut moderniser nos installations et nos services pour répondre aux besoins uniques de nos clients. Par exemple, nous avons mis à niveau notre soufflerie de 9 m en réponse à un besoin croissant à l'égard de simulations d'écoulement représentatif pour l'étude de la réduction de la traînée des véhicules. Nous avons élaboré un système de traitement de l'écoulement, qui recrée les types de turbulence auxquels sont exposés les véhicules sur les autoroutes d'Amérique du Nord.

Pour ce qui est des études sur l'économie de carburant, nos experts en aérodynamique, nos ingénieurs mécaniciens, nos ingénieurs électriciens et nos techniciens travaillent également de près avec leurs collègues du domaine du transport de surface, qui possèdent l'expérience complémentaire et approfondie nécessaire pour relever les défis liés aux matériaux et à la fabrication. Ces experts, qui relèvent du Centre de recherche sur l'automobile et transport de surface du CNRC, mettent ainsi à profit leur expertise et leur accès à des infrastructures spécialisées et à des processus de pointe dans le domaine des véhicules de tourisme, du transport lourd et léger sur rail, des parcs de camions lourds, des véhicules militaires spéciaux et des véhicules de première intervention.

Les experts du CNRC des Services de conception et de fabrication mettent au point des prototypes et personnalisent des modèles et des systèmes auxiliaires pour appuyer les programmes d'essai dans nos souffleries. En plus de répondre à ses besoins internes, le CNRC offre ces services de conception et de fabrication aux clients de l'industrie.

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Photo : Le ministre d'État des Sports, l'honorable Bal Gosal, reçoit des conseils d'Ivanie Blondin, olympienne en patinage de vitesse, à une soufflerie du CNRC.

Outre les services techniques que nous offrons, notre équipe en aérodynamique contribue également activement aux initiatives et aux projets de collaboration plus vastes du CNRC auxquels participent des partenaires nationaux et internationaux. Les clients du domaine de l'aérodynamique des corps non profilés pourraient être intéressés aux initiatives suivantes :

  • Fabrication de pointe et systèmes de conception
  • Flottes Futures 2020
  • Infrastructures essentielles en béton

Notre équipe spécialisée en aérodynamique est reconnue mondialement pour ses travaux de recherche incomparables sur les corps non profilés, y compris ses études visant à améliorer la stabilité des immeubles les plus hauts et des ponts les plus longs du monde, à accroître la performance des véhicules et à contribuer au nombre de médailles remportées par le Canada durant les Olympiques.

Contactez-nous

Communiquez avec nous pour discuter de la manière dont le CNRC peut vous aider à combler vos besoins en recherche et en technologie dans le cadre d'essais, de consultation, d'ententes de recherches concertées et d'accords d'octroi de licence, tous offerts selon le principe de la rémunération à l'acte.

Dean Flanagan, Relation avec les clients
Téléphone : 613-990-8319
Courriel : Dean.Flanagan@nrc-cnrc.gc.ca