Focus sur : La chaire MANN+HUMMEL

La collaboration entre Mann+Hummel et Centrale Nantes, via le LHEEA, est une longue histoire qui a débuté il y a plus de 13 ans avec plusieurs projets collaboratifs. Ces activités de recherches conjointes ont conduit à la création de 2 chaires portées par David Chalet. La première entre 2014 et 2018 portait sur les « Systèmes d’admission innovants et la gestion thermique des systèmes moteurs ». Une nouvelle chaire est en cours, jusqu’en 2023, sur une thématique différente et nouvelle : "Systèmes de filtration: dynamique des fluides et réduction de la consommation d'énergie". Retour sur les actualités de cette chaire !

le 9 mai 2022

La Chaire actuelle a pour objectif de développer des systèmes de filtration innovants afin d’améliorer la qualité de l’air des milieux étudiés, tout en réduisant la consommation énergétique du système complet. Ces systèmes de filtration peuvent être trouvés dans les habitacles véhicules, les quais de gare et les systèmes moteurs. Une équipe de recherche dédiée et composée d'ingénieurs et de doctorants travaillent sur cette chaire.

Les thèses de la Chaire Mann+Hummel/Centrale Nantes

Une première thèse, menée dans le cadre de cette chaire, a été soutenue en 2021. Matisse Lesage a travaillé pendant 3 ans sur cette thématique, intitulée : "Cabin air quality improvement by smart air filtration with energy savings in vehicles". Ce travail de recherche à couvert 2 volets :

L’amélioration de la qualité de l’air au sein d’un habitacle vis-à-vis de l’air extérieur pollué (particules fines) mais aussi de l’augmentation du taux de CO2 lié à la présence de passagers : Un compromis est donc à identifier entre le renouvellement d’air (par rapport au CO2) et la préservation de la qualité d’air habitacle vis-à-vis de l’air extérieur pollué (surtout en milieu urbain ou semi-urbain). Les essais ont porté sur l’utilisation d’un système de filtration intelligent (pilotable) à plusieurs couches avec des technologies avancées telles que HEPA mais aussi sur la quantification d’air introduit dans l’habitacle par infiltration (de par le caractère non étanche du véhicule).
La baisse de la consommation d’énergie liée au chauffage et au refroidissement de l'air de l'habitacle en tenant compte des contraintes de qualité d’air. L’application a été effectuée sur un véhicule électrique, ce qui a permis de prolonger l’autonomie du véhicule.

Matisse a soutenu et reçu son diplôme de docteur le 8 décembre 2021 devant un comité d’experts :

Prof. Sofiane Khelladi, Prof. David Chalet, Dr. Matisse Lesage, Dr. Patrice Blondeau, Jérôme Migaud, Prof. Céline Morin

Participation récentes à des congrès et publications scientifiques

Les résultats obtenus dans cette chaire font l’objet de publications au travers d’articles scientifiques et lors de la participation à des congrès internationaux. Pour ne citer que les plus récents :

E. Thébault, V. Raimbault, B. Junginger, M. Dos Santos Ascensao, Q. Montaigne, D. Chalet, G. Opperbeck, F. Keller – Toward an emission-neutral vehicle by integrating a particulate filter system into the frontend – 22th Stuttgart International Symposium, Automotive and Engine Technologie, Stuttgart, Germany, March 15-16, 2022
P.-E. Prétot, C. Schulz, D. Chalet, J. Migaud, M. Bogdan – Fast method to design air filtration solution at low energy cost in subterranean train stations – 7th World Congress on Civil, Structural, and Environmental Engineering (CSEE'22), Lisbon, Portugal, April 10-11, DOI 10.11159/iceptp22.167, 2022 – Best Paper Award

L’équipe a également récemment publié un article dans un journal international sur la modélisation des infiltrations dans un habitacle véhicule :
M. Lesage, D. Chalet, J. Migaud - Experimental analysis and quantification of air infiltration into a passenger car cabin - Transportation Research Part D Transport and Environment, Volume 99, ISSN 1361-9209, DOI: 10.1016/j.trd.2021.103006, 2021

Les essais de la chaire Mann+Hummel/Centrale Nantes

Afin de mener à bien ces études, des essais expérimentaux sont effectués soit pour caractériser des phénomènes et développer les codes de simulation adaptés, soit pour valider les résultats numériques. Même si quelques essais sur bancs moteurs peuvent être effectués (historique de l’activité de recherche), ceux-ci sont aujourd’hui plus rares au profit d’essais sur véhicule complet ou in-situ pour des expérimentations particulières (comme les stations ferroviaires).