Les pilotes parlent souvent d’« air sale » — le sillage perturbé qui complique la poursuite d’une autre voiture. Grâce à la CFD haute-fidélité, nous pouvons dépasser la métaphore et révéler ce que contient réellement ce champ d’écoulement.
Nous présentons ici une simulation DES (Detached Eddy Simulation) complète de notre concept F1 2026, comparée à une simulation RANS stationnaire de même géométrie et conditions. L’objectif : montrer ce que la résolution des structures instationnaires apporte, et les enseignements que l’on peut en tirer.
Si vous découvrez cette série, n’hésitez pas à consulter notre article précédent: 400 km/h en ligne de mire : les F1 2026 peuvent-elles y arriver ?
Du stationnaire à l’instationnaire — que change réellement la DES ?
- RANS (stationnaire) : Résout les équations de Navier–Stokes moyennées dans le temps avec un modèle de turbulence, et produit un champ d’écoulement moyen. Adapté au développement aérodynamique quotidien et à la comparaison de forces moyennes.
- DES (instationnaire) : Méthode hybride RANS–LES qui résout les grandes structures tourbillonnaires dans les zones séparées tout en gardant le modèle RANS près des parois. Produit des champs dépendants du temps, permettant de dériver moyennes et variances.
Légende : Plans de sillage comparant RANS et DES
Implications de simulation
Capturer ce niveau de détail a un coût :
- Maillage raffiné pour résoudre les tourbillons détachés
- Pas de temps très court (CFL < 1)
- Suivi régulier de la variance et covariance pour assurer la convergence statistique
- Bon paramétrage du rapport de viscosité turbulente (TVR) et de la fraction d’énergie cinétique turbulente (TKE)
Légende : Comparaison de maillage — RANS vs. DES
Résultats : forces et instationnarité
La DES capture les oscillations temporelles de la traînée (CDA) et de la portance (CLA) que la RANS filtre par définition.
Le graphique ci-dessous montre leur évolution sur 0,15 s de temps simulé.
Légende : Signal des forces — traînée et portance totale sur 0,15 s, moyennes indiquées
Légende : Variation du CDA et CLA pour le plancher et le châssis
La variance peut ensuite être décomposée par bandes de fréquences, révélant quelles plages contribuent le plus aux variations des coefficients.
Légende : Décomposition fréquentielle de la variance du CDA et du CLA
Les pics peuvent être associés à des structures périodiques : par exemple, le décollement du flux autour du cockpit et du halo est lié aux pics haute fréquence du châssis. Le plancher concentre sa variance de traînée en dessous de 75 Hz, avec d’autres contributions pour la portance à des fréquences supérieures.
Donner du sens à l’instationnaire
La DES offre bien plus qu’une belle visualisation :
- Corrélation avec la réalité : relier les oscillations CFD aux instabilités mesurées sur piste.
- Analyse de sensibilité : observer comment une modification géométrique influence la moyenne ou la stabilité des charges.
Dépendance aux conditions de roulage : répéter la DES pour différentes hauteurs de caisse ou attitude permet d’identifier où les instabilités se renforcent.
Conclusion — Vue du dessus
Vue de face, de l’arrière ou du dessus, la DES révèle la complexité tridimensionnelle du sillage d’une F1 2026.
Elle transforme un concept souvent cité — l’air sale — en phénomène mesurable et observable, ouvrant la voie à une meilleure compréhension de la performance et de la stabilité.
Légende : Champ d’hélicité sur 0,15 s pour la simulation DES (vue de dessus)
L’équipe Simulation Maya HTT
La DES n’est pas une simple option de calcul — c’est une approche hybride complexe reliant RANS et LES pour capturer le comportement réel, dépendant du temps, d’un écoulement aérodynamique.
Chez Maya HTT, nous transformons cette complexité en clarté. Grâce à nos workflows CFD standardisés et à nos outils de modélisation paramétrique, nous aidons les équipes à extraire des enseignements exploitables, que ce soit pour des voitures de course, des avions ou d’autres systèmes complexes.
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