Aérodynamique d’une voiture transportant un vélo muni d’une housse de protection

Le transport de vélos par des particuliers sur de longues distances se fait actuellement principalement en voiture. De nombreux systèmes permettant d’attacher des vélos à l’extérieur d’un véhicule existent sur le marché, ainsi que des housses de protection pour préserver ceux-ci des intempéries. La société SnakeSkin, fondée par M. Floymont et M. Théate, prévoit de concevoir et produire des housses de protection de vélo haut de gamme pour leur transport en voiture. Ayant déjà un prototype (figure 1), ils sont intéressés à l’étude du transport d’un vélo de course muni d’une de leurs bâches, attaché à un porte-vélo venant se fixer sur le dispositif d’attelage de la voiture. Leur but est de pouvoir quantifier les efforts que subit le porte-vélo, ainsi que d’avoir une estimation de la traînée additionnelle que provoque le transport de ce vélo bâché. Ce mémoire vise donc à calculer les forces et moments en jeu, et à analyser l’influence qu’ont plusieurs paramètres choisis sur ces efforts. Premièrement la distance entre le vélo et la voiture. Les porte-vélos sur le marché ont souvent plusieurs positions disponibles pour fixer le vélo. Quel impact la distance entre la voiture et le vélo a-t-elle ? Trois positions sur le porte-vélo ont été mesurées sur un modèle existant et sont étudiées. Ensuite la vitesse de la voiture : Comment la diminution de celle-ci impacte-t-elle les forces subies par le vélo et la voiture ? Enfin à quel point le modèle de la voiture influence-t-il les résultats ? L’étude s’est penchée sur trois types de véhicules différents : — Un SUV (Audi SQ5 2013). — Une citadine (VW Golf 2016) — Une berline (Toyota Corolla 2016) Afin d’étudier l’écoulement autour des corps que sont la voiture et la housse de protection, des simulations en deux dimensions ont tout d’abord été réalisées avec le logiciel ANSYS Fluent. Peu chères en temps de calcul, elles permettent une première étude des efforts en jeu par unité de profondeur. Des simulations en trois dimensions ont ensuite été produites avec le même logiciel. Celles-ci sont beaucoup plus coûteuses mais elles produisent des résultats beaucoup plus réalistesMaster [120] : ingénieur civil mécanicien, Université catholique de Louvain, 201