Car Wake Flows and Ultrafine Particle Dispersion: From Experiments to Modelling - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Atmosphere Année : 2019

Car Wake Flows and Ultrafine Particle Dispersion: From Experiments to Modelling

Résumé

Improving air quality in urban environments and transportation systems is crucial. Concerns are related to health and environmental issues associated with huge costs. Car cabin is a microenvironment where pollutants can accumulate with possible risks for occupants. In automotive engineering, it has then become mandatory to study the path and dispersion of such pollutants emitted from the tailpipe of a car. In the present paper, the relation between the flow topology and the dispersion of ultrafine particles (UFP) in the wake of a vehicle is discussed. Experiments were undertaken at a reduced scale using simplified car models. Experimental conditions were defined to be representative of a vehicle in an urban environment. Based on experimental data, a simplified analytical model is developed, which aims at describing the concentration fields of UFP in the wake of a single vehicle for different rear slant angles. The strengths and limits of the present model are discussed and ways of improvements are suggested. Additional experiments are presented to assess the influence of the inter-vehicle distance on this recirculation region. Critical inter-vehicle distances were determined based on defined criteria for different rear slant angles of the leading vehicle and compared to safety clearances.
Il est essentiel d'améliorer la qualité de l'air dans les milieux urbains et les systèmes de transport. Les préoccupations sont liées aux questions de santé et d'environnement associées à des coûts énormes. L'habitacle d'une voiture est un micro-environnement où les polluants peuvent s'accumuler avec des risques possibles pour les occupants. Dans l'industrie automobile l'ingénierie, il est alors devenu obligatoire d'étudier le cheminement et la dispersion de ces polluants émis par le tuyau d'échappement d'une voiture. Dans le présent article, la relation entre la topologie de l'écoulement et la dispersion des particules ultrafines (UFP) dans le sillage d'un véhicule est discutée. Les expériences ont été faites à une échelle réduite en utilisant des modèles de voitures simplifiés. Les conditions expérimentales ont été définies pour être représentatif d'un véhicule dans un environnement urbain. Sur la base de données expérimentales, un modèle analytique est développé, qui vise à décrire les champs de concentration de l'UFP dans le sillage d'un seul véhicule pour des angles d'inclinaison arrière différents. Les points forts et les limites du présent modèle sont et des moyens d'amélioration sont suggérés. Des expériences supplémentaires sont présentées pour évaluer l'influence de la distance inter-véhicules sur cette région de recirculation. Distances inter-véhicules critiques ont été déterminés en fonction de critères définis pour les angles d'inclinaison arrière du véhicule de tête et par rapport aux autorisations de sécurité.
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Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte

Dates et versions

hal-02449477 , version 1 (22-01-2020)
hal-02449477 , version 2 (10-03-2020)
hal-02449477 , version 3 (23-06-2021)

Identifiants

Citer

Frédéric Murzyn, Georges Fokoua, Romain Rodriguez, Chenhao Shen, Frédérique Larrarte, et al.. Car Wake Flows and Ultrafine Particle Dispersion: From Experiments to Modelling. Atmosphere, 2019, 11 (1), pp.39. ⟨10.3390/atmos11010039⟩. ⟨hal-02449477v3⟩
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