Santrauka Darbo apimtis 53 puslapiai, įskaitant 51 paveikslėlį, 5 lenteles. Informacijos šaltinių sąraše 26 šaltiniai. Darbo pradžia 2007 09 01, pabaiga 2009 05 19. Darbo objektas – skirtingos konstrukcijos purkštukai (skylinis kūgiško srauto, plyšinis plokščiasrautis ir inžektorinis (pneumohidraulinis)). Darbo tikslas – ištirti vėjo greičio įtaką skirtingos konstrukcijos purkštukais išpurškiamų skysčio lašelių sklaidai. Darbo metodai. Taikytas literatūros šaltinių loginės analizės metodas. Tyrimo stende buvo panaudoti 3 skirtingos konstrukcijos purkštukai. Jais išpurkštas skystis buvo apipučiamas ašinio ventiliatoriaus sukuriamu skirtingo stiprumo (greičio) oro srautu. Gauti tyrimų duomenys įvertinti dispersinės ir koreliacinės-regresinės analizės metodais. Darbo rezultatai. Išanalizavus purkštukų gamintojų pateiktą informaciją ir remiantis mokslininkų atliktų tyrimų rezultatais galima teigti, kad vėjo greitis yra svarbiausias meteorologinis veiksnys, nuo kurio labai priklauso išpurkšto skysčio lašelių nunešimas pavėjui. Be to, nustatyta, kad, išpurkšto skysčio lašelių nunešimas pavėjui ženkliai priklauso ir nuo purkštukų konstrukcijos. Apibendrinus visų trijų purkštukų tyrimų rezultatus, nustatyta, kad vidutiniškai, plote nutolusiame nuo purkštuko pastatymo vietos vėjo kryptimi nuo 0,5 m iki 2,0 m, pasklinda 30%, o nuo 2,0 m iki 4,5 m – dar apie 7% lašelių, kai šoninio vėjo greitis siekia 8,2±0,1 m•s-1. Inžektorinio (pneumohidraulinio) purkštuko tyrimų rezultatus lyginant... [toliau žr. visą tekstą] / Summary Scope of work page 53, including 51 picture, 5 tables. The information sources listed 26 sources. Beginning in 2007 09 01, the end of 2009 05 29. Work item – the construction of the nozzles (conical flow skyline, Slit flat flow and injector nozzles (pneumohydraulic)). The aim – to explore the wind velocity influence on the design of different nozzles spray liquid dispersion of droplets. Working methods. Literature sources used for logic analysis method. The study as were used for construction of 3 different nozzles. They sprayed the liquid was mutual axial fan creates a difference in the strength (speed) of air flow. To obtain data to assess the dispersed and the correlation-regression analysis. Results of the work. The analysis of the information submitted by the nozzles and on the basis of research carried out by the results of research can be said that the wind speed is the most important meteorological factor, which relies heavily on sprayed liquid droplets leeway tailwind. In addition, the sprayed liquid droplets leeway tailwind significantly depends on the injector design. The synthesis of all three nozzles studies found that, on average, an area remote from the nozzles built of local wind direction from 0.5 m to 2.0 m, at the 30% and from 2.0 m to 4.5 m – still about 7 % droplets, when the lateral wind speed is 8.2 ± 0.1 m • s-1. Injector nozzles (pneumohydraulic) nozzles test results compared with Slit flat flow results can be said that the tailwind of... [to full text]

As the development of highways, it is quite normal for buses running in a speed around 100km/h. When buses are running in a high speed, they may suffer from the influence of side wind disturbances at anytime. Sometimes, it may result in traffic accidents. Therefore, the study of bus stability under side wind disturbances becomes more and more important. Due to restrictions of real tests, computer simulation can be used to study this subject. The bus side wind response character is reflected through the driver’s manoeuvre , so open-loop analysis is hard to give a comprehensive evaluation of the side wind stability of the bus. Therefore, closed-loop analysis is studied in this thesis. An ADAMS bus model and a side wind force model are developed in this thesis, along with two driver models, the PID control model and the preview curvature model. The driver models are built in Simulink and co-simulation between ADAMS/View and Simulink is conducted. The results of co-simulation show that the two driver models can both control the bus from deviating from the desired course under side wind disturbances. The PID control model is simple and shows a very good control effect. The maximum lateral displacement of the bus by PID control model is just 0.0205m under maximum side wind load 1000N and 2500Nm when preview time is 1.2s, while it is 0.0702m by preview curvature model, however, it is difficult to determine the coefficients Kd, Kp, and Ki in the PID controller. The preview curvature model also shows a good control effect in terms of the maximum lateral displacement and yaw angle of the bus. Comparing these two models, the PID control model is more sensitive to deviations, with quicker response and larger steering input. The bus model system is stable under side wind disturbances. Through driver ’s proper steering manoeuvre, the bus is well controlled. The closed-loop analysis is a good method to study the bus stability under side wind disturbances.

L’aérodynamique latérale des véhicules automobiles suscite de nos jours de plus en plus d’intérêt de la part des constructeurs. L’automobiliste est en effet soumis quotidiennement à de forts courants d’air latéraux, que ce soit lors du dépassement d’un autre véhicule, ou alorsen passant dans un couloir de vent du à la topographie du terrain (passage devant un espace entre deux immeubles par exemple). Les efforts aérodynamiques mis en jeu dans ces situations peuvent provoquer des mouvements non désirés du véhicule, pouvant avoir des conséquences dramatiques si le conducteur se laisse surprendre. Des études expérimentales reproduisant les effets d’un dérapage dynamique ont mis en évidence des phénomènes transitoires importants mettant à défaut les modèles stationnaires généralement pratiqués par les constructeurs pour qualifier le comportement de leurs véhicules en présence de dérapage. Les mécanismes responsables de ces phénomènes transitoires sont encore mal connus de la communauté scientifique. Ce travail propose d’approfondir ce sujet au travers de l’étude de l’aérodynamique d’un véhicule terrestre fixe soumis à un vent longitudinal et à une rafale de vent latéral. Le but principal est d’identifier les structures tourbillonnaires au moyen de mesures PIV et de calculs numériques des champs de vitesse autour d’une maquette automobile et de les corréler aux efforts aérodynamiques. Un accord entre l’ISAT, composante de l’Université de Bourgogne, et l’Institut Supérieurde l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE) de Toulouse a permis de mener l’étude avec les ressources de cet établissement. Le moyen d’essai principal, créé par l’ISAE, est le banc« rafale latérale », constitué d’une soufflerie principale et d’une soufflerie secondaire, dont la sortie à volet déferlants (« Mexican Wave ») est inspirée de l’approche proposée par Ryan et Dominy (2000). L’analyse expérimentale a été effectuée à l’aide de la PIV résolue en temps et stéréoscopique, et d’une balance dard instationnaire à cinq composantes. Un banc« numérique » identique a été constitué à l’aide du logiciel FLUENT©, pour des calculs 3D. De plus, un modèle 2D annexe, basé sur la méthode « meshless », a été développé pour de futures investigations, en raison de sa robustesse pour des problèmes à fortes discontinuités et sa bonne adaptabilité aux problèmes avec frontières mobiles.Une première phase de ce travail a consisté en la mise au point des bancs expérimental et numérique, avec génération d’un champ de dérapage homogène, de 21° dans la zone de mesure. L’évolution du dérapage en chaque point respecte bien la forme d’un créneau imposé par la rafale. Pour l’analyse des efforts, deux géométries de maquette ont été étudiées, à savoir un corps de Windsor à culot droit générant, pour un écoulement longitudinal, des structures de sillage bidimensionnelles, et son homologue à culot incliné de 25°, générant des tourbillons « cigare ». Des pics d’efforts ont été observés à l’arrivée de la rafale, tout comme la littérature le prédit. Pour ce qui est du coefficient du moment de lacet, les sursauts sont de 29 % et 19 % respectivement pour la maquette à culot droit et celle à culot incliné, par rapport aux valeurs stationnaires. Concernant le coefficient de force de dérive, ils sont de 10 % et 14 %, respectivement. Lors de nos essais, ces efforts se sont établis après 5.5 longueurs de maquette. Afin d’expliquer la différence de comportement entre les deux maquettes en termes d’efforts, l’évolution temporelle des tourbillons nommés, dans ce mémoire, ΓA, ΓB, ΓC et Γ1 à été discutée. Il en est ressorti une forte corrélation entre la circulation du tourbillon ΓA, le plusénergétique, naissant à l’avant du flanc sous le vent de la maquette, et les efforts latéraux, de sorte que ce tourbillon serait le meilleur témoin des phénomènes instationnaires mis en jeu dans l’étude de l’effet du vent latéral. [...] / The automotive manufacturers are nowadays more and more interested in crosswind aerodynamics. Indeed, the driver is subjected every day to strong side air flows, for example when overtaking another vehicle or when passing through a lateral wind wall, generated by terrain topography (as in the case of the passage near the empty space between two buildings).The aerodynamic efforts generated in these situations can lead to undesired lateral deviations,which can be dramatic if the driver is surprised. Different experimental studies, reproducing the effects of a dynamic yaw angle, pointed out the issues of the steady methods, commonly used to qualify the vehicle crosswind behaviour. Little is still known about the physics behind these unsteady phenomena. This is the main topic of this work, by studying the aerodynamics of a fixed vehicle subjected to both a longitudinal flow and a side wind gust. The goal is the identification of the near-vehicle vortex structures, by means of PIV measurements and CFD calculations, and their correlation with the evolution of the efforts. An agreement between the ISAT, a department of the University of Burgundy, and the ISAE of Toulouse, permitted to carry out this research with the resources of the latter laboratory. The work focuses on the use of the “rafale latérale” (side gust) test bench, made up with a main wind tunnel connected with an auxiliary one by means of a shutter system,whose opening is held by a “Mexican Wave” law. This approach is inspired by the work of Dominy and Ryan (2000). The experimental analysis was carried out by means of Time-Resolved and stereoscopic PIV, and by a five components unsteady balance as well. Anidentical test bench was numerically reproduced with the 3D CFD software FLUENT©.Moreover, an additional 2D CFD model, based on the meshless method, has been developed for future studies. This kind of approximation method has been chosen for its robustness innon-continuous problems and because of its adaptability when moving boundaries are needed.The first phase of this work consisted on wind tunnels set-up, both for the real test bench and for the CFD model. The yaw angle field is homogeneous, 21° in the measurement region. The yaw angle evolution, at given point, respects the step wise behaviour, imposed by the gust passage. As far as the efforts are concerned, two versions of the Windsor body car model were studied, that is a squareback geometry, generating, for longitudinal flows, 2D wakestructures, and a fastback geometry (rear window inclined by 25°), producing cone-liketrailing vortices. Force overshoots were seen after the gust arrival, as seen in literature. In particular, the yaw moment coefficient overshoots are 29% and 19% higher than the steady yaw angle tests, for the squareback and the fastback geometries, respectively. If the side forceis concerned, the entities of these overshoots are 10% and 14%, respectively. Our testspointed out that efforts establish after the vehicle has driven 5.5 times its length in thecrosswind. In order to explain the different behaviour of the two geometries, it is discussed about the unsteady evolution of the vortices called, in this report, ΓA, ΓB, ΓC et Γ1. A strong correlation between the side efforts and the circulation of the most energetic vortex, ΓA,having its origin in the front leeward side of the vehicle. The ΓA vortex is so the best index for the study of the crosswind unsteady phenomena. The coupled analysis between vortex structures and efforts confirmed the presence of a higher side force for the squareback geometry. The inverted effect has been observed for the yaw moment