Aérodynamique soufflerie

Nous verrons sur cette page quelques notions d'aérodynamique.

Autres liens complément d' information: l' helice  de ventilation et soufflerie , le calcul d ' helice, et un logiciel de calcul helice.

Lorsqu'un objet est plongé dans un courant de fluide, il se produit des phénomènes de frottements et de turbulences.

• lorsque le fluide est de l'air ,l'étude de ces phénomènes est l'aérodynamique.

• lorsque le fluide est de l'eau ,l'étude de ces phénomènes est l'Hydrodynamique.

Dans l'air les effets de ces frottements sont étudies expérimentalement en soufflerie aérodynamique.

c'est dans une soufflerie aérodynamique que Le Cx ( cœfficient de traînée aérodynamique) et le Cz (cœfficient de portance) est étudié suivant les profils.

Ces résultats sont souvent représenté sous forme de polaires

 

essais concorde

soufflerie Eiffel

(l'ingénieur de la tour consacra la fin de sa vie à la recherche aéronautique)

 

Soufflerie NASA

 

De ces expérimentations sont tirées des informations liant les caractéristiques du fluide et de l'objet.

• Les caractéristiques du fluide sont sa viscosité, sa vitesse, et sa masse volumique

• les caractéristiques de l'objet sont sa largeur, sa longueur, sa forme, sa rugosité, son angle d'incidence, sa surface frontale ou son maitre-couple

Ces essais permettent de calculer des cofficients à différents nombres de Reynolds, le Cx cœfficient de traînée aérodynamique et le Cz cœfficient de portance.

La formule de détermination de ces coefficients est celle utilisée pour le calcul de la portance et de la traînée. La traînée et la portance étant connues par mesure directe des forces grâce à des systèmes de balances ou dynamomètres, on détermine donc le Cx ou le Cz par simple inversion de l'équation:

• Pour le Cx

  p est la masse volumique du fluide KG/m3

  S la surface frontale ou maître couple m²

  v la vitesse relative* du fluide m/s

    devient : Cx= Traînée/(p x s x (v²/2))

Traînée en Newtons

• Pour la Portance

Le Cz est le cofficient de portance, il est déterminé expérimentalement en soufflerie ou bassins

p est la masse volumique du fluide KG/m3

S la surface projetée au sol m²

v la vitesse relative du fluide m/s

devient : Cz= Portance/(p x s x (v²/2))

Portance  en Newtons

Ces données sont stockées depuis des années d'expérimentations dans des bases de données accessibles à tous.

Les frères Wright avaient construit leur soufflerie et testé leurs profils. Voici une application en java récupérée sur le site de la NASA qui illustre leurs expérimentations. Les données de polaires sur les plaques courbes aux différents ratio longueur largeur ou rayon courbures...Restent très utiles. Vous pouvez recréer votre fichier de polaires et entrer les données dans l'éditeur de profil pour créer votre profil utilisable dans mecaflux.

l'utilisation des coefficients aérodynamique (CX) de traînée et de portance (CZ) est fortement facilité dans MECAFLUX car ils sont déjà entrés pour chaque sélection d'objet,vous n'avez plus qu'à choisir les dimensions de votre profil et les paramètres du fluide.Si vous désirez utiliser un profil qui n'est pas dans la liste un éditeur de profil vous permet de le créer.

les profils aérodynamiques dans le logiciel mecaflux

 

Calcul de trainée et portance d'une coque de dirigeable , sous marin ou bateaux avec le logiciel HELICIEL

mecaflux est un logiciel de calcul d'aile ou de voile simplifié.

HELICIEL est un logiciel de calcul helice aile voile plus complet.