Aerodynamic optimization of the cooling duct of a Formula-E vehicle

Description

The objective of this study is to simulate the flow in the cooling duct of a Formula-E vehicle, and then optimize the duct shape to maximize the flow rate. In this perspective, weconsider a radiator model defined as a porous medium, implemented in a Finite-Volume codebased on the resolution of Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. A two-dimensional studyis conducted, including the quantification of discretization and modeling errors, to estimate theimpact of the different parameters related to the radiator and cooling duct geometry. Finally,the automated optimization of the most relevant parameters is achieved using a response surfacemethod.

Abstract (French)

On souhaite dans cette étude simuler l'écoulement d'air dans le conduit de refroidissementd'un véhicule de type Formula-E, puis optimiser la forme du conduit pour maximiser ledébit. Dans cette perspective, on considère un modèle de radiateur de type "milieu poreux", prisen compte dans un code volumes-finis reposant sur la résolution des équations de Navier-Stokesen moyenne de Reynolds. Une étude bi-dimensionnelle est menée, incluant la quantification deserreurs de discrétisation et de modélisation, pour estimer l'impact des différents paramètres liésau radiateur et à la géométrie du conduit de refroidissement. Finalement, une optimisation automatiquedes paramètres les plus pertinents est réalisée avec un algorithme de type surfaces deréponse.

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