Bonjour,
Je suis à la recherche d'éléments concernant les fameux D.W.F.T.T.W. (Downwind Faster than the Wind)
il y a quelques vidéos sur youtube ici et là.
J'ai trouvé quelques explications sur des forums anglo-saxons mais mon niveau anglais et en "physiques" ne me permettent pas d'appréhender toute les subtilités du débat.
Connaissez vous des sources française et/ou compréhensible pour un béotien concernant ces phénomènes ?
Merci pour votre écoute...
bonjour,
Je vais tenter une explication
La vitesse du mobile depend de la vitesse à laquelle s'etablit l'equilibre ente la force propulsive et les frotements
La force propulsive est donnée par le vent, elle depend de la dimension de la voile en première approximation. Pour un vent de vitesse donnée, cette force s'ajuste à la vitesse zero par la dimension de la voile.
Reste ensuite a etudier comment cela evolue quand le mobile prend de la vitesse....
Merci pour cette explication,
dans le cadre de mes "ivestigations"j'ai trouvé cette article sur wipédia concerant l'écoulement sur une voile.
Le "phénoméne" est-il identique à celui présenté ici ?
Bonjour,
La force propulsive crée par une voile, n'est pas entierement due àu vent qui gonfle la voile, La voile fonctionne comme une aile d'avion.
Sur l'extrados d'une aile, l'air circule plus vite que sous l'intrados. Quand la vitesse du vent augmente la pression diminue ( effet demontré par Bernoulli ); De ce fait il y a une aspiration qui se fait. cette aspiration donne l'essentiel de la force propulsive ( ou de la sustentation des avions ).
L'helice des mini chars permet sans doute d'optimiser ce phenomène. Quand le char prend de la vitesse, la vitesse du vent qui circule autour de l'helice augmente et l'effet d'aspiration doit croitre
Bonjour,
Je vais de ce pas m'imprégner des travaux de M. Bernoulli.
Et par ailleurs me renseigner auprès de spécialistes pour réaliser le "mini-char-à-hélice" que l'on voit dans cette vidéo
Merci pour toute ces explications.
Cette histoire de mobile propulsé par le vent et se déplaçant en vent arrière plus vite que le vent ( de façon non transitoire), doit , à mon humble avis ,être considéré de la même manière que le mouvement perpétuel.Envoyé par Baltik
Bonjour,
c'est ce qui souvent évoqué par les "contradicteurs" chez .physicsforums.com par exemple.
bonjour
Pourquoi vent arrière ?
bonsoir,
car vent arriere , cela ne marche pas.
si tu te retrouves dans le cas ou tu vas à la même vitesse que le vent, tu as un vent apparent nul. Tu n'est donc plus capable d'en extraire la moindre energie
pour qu'une helice puisse marcher, il lui faut nessecairement un certain vent apparent
et si jamais on depassais cette vitesse, il faudrai que l'helice change de sens de rotation
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
Bonsoir,
Ici je suis 100 % d'accord avec toi, le char doit avancer vers le vent en faisant un angle avec le vent. Lorqu'il prend de la vitesse, le vent traversant l'helice profite pleinement du vent supplementaire lié au deplacement.
Bonsoir,
je tiens à re-préciser la finalité de mon post initial.
Comprendre; je suis tout a fait neutre
Dans cadre de ma quête une "expérience" filmée a attirée mon intention.
D'aprés ce que j'ai compris il n'y a aucun vent.
Sont-ce les mêmes phénomène mis en exerguent ou s'agit-il d'autre chose ?
Merci pour vos contributions.
bonsoir,
pour moi, le phenomene presenté sur ce film, est un chariot avec une helice sur un tapis en pente.
je ne vois rien de revolutionnaire la dedans
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
Bonsoir,
Moi non plus.
Ce n'est pas l'objet de mon post initial.
Cordialement.
bonsoir,
pour pouvoir depasser la vitesse du vent, il faut forcement que le vent et le deplacement ne soient pas parfaitement alignés. Ceci afin de n'avoir jamais un vent relatif nul.
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
Salut,
Personnellement, je suis assez persuadé de l'authenticité du truc. Je vais tenter de vous en convaincre.
Lorsque le véhicule s'approche de la vitesse du vent, il n'y a plus de vent (pour le véhicule) mais ce n'est pas pour autant que celui-ci n'a plus de motricité. En effet, l'hélice, contrairement à une simple voile, est mobile, et crée du vent vers l'arrière (dans le repère mobile du véhicule), ce qui génère une force qui propulse le véhicule.
En opposition de cette force, il y a l'action de la route sur la roue, qui a tendance à freiner le véhicule, car cette force fait tourner la roue qui fait tourner l'hélice. Cependant, cette force peut tout à fait être inférieure à la force de propulsion provoquée par l'hélice, de la même manière que sur une aile d'avion, la portance (la force qui pousse l'avion vers le haut) est bien supérieure à la trainée (la force qui ralentit l'avion).
Ceci ne contredit aucun principe de la thermodynamique (on n'est pas dans les histoires de mouvement perpétuel). En supposant le mécanisme sans frottements, et une hélice sans trainée, le véhicule peut théoriquement aller à une vitesse égale à la vitesse du vent (dans le repère fixe) PLUS la vitesse de vent arrière (dans le repère mobile) généré par l'hélice.
Du point de vue du repère fixe, le véhicule accélère tant qu'il est capable de "ralentir le vent" (et donc lui prendre de l'énergie), ce qu'il peut faire, même en allant plus vite que lui.
Du point de vue du repère mobile (comme on peut le voir dans l'expérience du tapis roulant) le véhicule "prend" un peu d'énergie au tapis roulant, pour faire tourner ses roues, et la restitue sous forme d'énergie éolienne, ce qui le fait avancer. Mais cela ne veut pas dire qu'il y a une arnaque. L'énergie qu'il prend, dans cette expérience, est virtuelle, car on ne situe pas dans le même repère mobile.
Voila, j'espère que ceci est assez clair.
L'hélice ne peut récupérer qu'une partie de l'énergie contenue dans l'air qui la traverse ( demandez "BETZ " à google).
Lorsque la vitesse du mobile égale la vitesse du vent, le débit traversant l'hélice est nul, il n'y a donc plus d'énergie récupérable!
Face au vent par contre , on peut imaginer un mobile se déplaçant à une vitesse supérieure à celle du vent, mais ce n'est pas la question.
L'hélice tourne ! Elle "fonctionne" toujours, même sans vent apparent...L'hélice ne peut récupérer qu'une partie de l'énergie contenue dans l'air qui la traverse ( demandez "BETZ " à google).
Lorsque la vitesse du mobile égale la vitesse du vent, le débit traversant l'hélice est nul, il n'y a donc plus d'énergie récupérable!
Face au vent par contre , on peut imaginer un mobile se déplaçant à une vitesse supérieure à celle du vent, mais ce n'est pas la question.
bonjour,
C'est bien face au vent ou en faisant un angle aigu entre la direction du mobile et la direction d'ou vient le vent.
C'est en luttant contre le vent que l'on obtient les vitesses maximales !!!
Qui croyait le contraire ?
Le procédé décrit ici fonctionne lorsque le véhicule se déplace dans la même direction que le vent.
bonjour,
la on est quand même en plein dans le mouvement perpetuel...Lorsque le véhicule s'approche de la vitesse du vent, il n'y a plus de vent (pour le véhicule) mais ce n'est pas pour autant que celui-ci n'a plus de motricité. En effet, l'hélice, contrairement à une simple voile, est mobile, et crée du vent vers l'arrière (dans le repère mobile du véhicule), ce qui génère une force qui propulse le véhicule.
car on pourrait tout aussi bien appliquer cela à une vitesse initiale nulle et un vent nul.
la seule chose qui puisse faire tourner l'helice, donc apporter de l'energie au mobile, c'est le vent relatif ( le vent vu par l'helice). l'helice à besoin d'energie pour "creer du vent vers l'arriere" d'ou sort cette energie.
si cette energie vient du deplacement du vehicule, le fait de prelever cette energie va ralentir le vehicule (ce qui est contraire à l'effet recherché)
pour ma part, ce systeme à base d'helice est une vraie supercherie.
les helices utilisées de cette facon ont un rendement mediocre, on peut quand même tabler sur une energie recuperée superieure à celle de la limite de betz ( si l'on considere le vent relatif et pas le vent absolu) car à l'energie recuperée par l'helice s'ajoute la poussée du vent sur le disque eolien.
malheureusement, ces forces et ces energies dependent de la vitesse au carré ou au cube, et comme l'on parle de vitesse relative, elles s'effondrent dés que l'on accelere.
une voile est plus efficace. La seule solution pour aller plus vite que le vent est de ne pas etre vent arriere afin de beneficier d'une composante de la vitesse du vent qui ne soit pas colineaire avec le deplacement.
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
Bonjour gilllloux
Je n'aime pas beaucoup convaincre, peut à cause de la première syllabe.
Par contre on gagne toujours à comprendre une chose qui était en tous points déconnu de nous.
Commençons :
Peut-on aller plus vite que le vent? La réponse est oui et depuis longtemps. Donc rien de neuf dans Landernau.
Par contre c'est l'engin que vous présentez qu'il nous faut osculter
Pour cela et pour faciliter ma compréhension il vous faudrait préciser quelques points.
Donc il faut du vent arrière (ou en général du vent au portant) ou debout, sans vent cela ne fonctionne pas. O/N
Il semble donc qu'il n'y ait aucun lien mécanique entre l'hélice et les roues O/N
D'accord puisqu'il va quasiment à la même vitesse que le vent.Lorsque le véhicule s'approche de la vitesse du vent, il n'y a plus de vent (pour le véhicule) mais ce n'est pas pour autant que celui-ci n'a plus de motricité.
Mais ce n'est pas corrélatif de la motricité tant que l'on ne c'est pas mis d'accord sur la source de la motricité.
Donc pour que l'explication soit valable il faut séparer chaque affirmation sans faire obligatoirement de lien.
Donc reprenons point par point et voyons ce qui est vrai et ce qui ne le serais pas et qu'il faudrait approfondir (éventuellement réfuter)
Cordialement
"On pourrait tout aussi bien appliquer cela à une vitesse initiale nulle et un vent nul"
Non, car ici, à vent relatif nul, l'hélice a une rotation nulle.
Pour lever toute ambigüité, je précise que l'hélice fonctionne bien en mode "hélice", c'est à dire qu'elle transforme l'énergie mécanique en énergie éolienne, ce qui génère une force de poussée, contrairement aux éoliennes, qui fonctionnent en mode "turbine", et qui transforment l'énergie éolienne en énergie mécanique.
Tu es d'accord que sur une aile d'avion, la portance peut être supérieure à la trainée. Par analogie, sur une hélice, la portance devient la poussée, et la trainée devient le couple résistant. Ce couple résistant est retransmit à la roue comme une force équivalente à la trainée.
Donc, lorsque le véhicule avance exactement comme le vent (en vitesse et en direction), la poussée de l'hélice peut très bien être supérieure à la "trainée" agissant sur la roue, ce qui amène le véhicule à accélérer encore.
Evidemment, ceci ne permet pas au véhicule d'accélérer indéfiniment. Lorsque le véhicule commence à aller plus vite que le vent, il y a un vent relatif vers l'arrière. Le vent relatif sur chaque pale de l'hélice n'est plus un vent circulaire dans le plan de l'hélice mais un vent hélicoïdal. On ne peut alors plus considérer simplement la portance de chaque pale comme une force longitudinale (dans l'axe de l'hélice), et la trainée comme un simple couple résistant, mais là n'est pas le problème.
Donc, je me trompe peut-être mais d'après moi, il n'y a pas de supercherie.
Bonjour Zozo_MP,
Je précise que j'ai simplement vu quelques vidéos sur ce procédé depuis hier, et qu'après réflexion, cela m'a plutôt convaincu. Je vous fais part de mes réflexions, en restant ouvert à toute discussion.
Par rapport à vos questions, il est nécessaire qu'il y ait du vent sans quoi cela ne fonctionne pas du tout, et il y a un lien mécanique entre les roues et l'hélice : la rotation des roues en avant fait tourner l'hélice de manière à créer un vent vers l'arrière, et une poussée vers l'avant.
Je suis d'accord
[QUOTE]et il y a un lien mécanique entre les roues et l'hélice : /QUOTE]
Je suis d'accord
Je ne crois pas, les roues non aucune énergie donc elle ne peuvent pas la restituer à l'hélicela rotation des roues en avant fait tourner l'hélice
Il faudrait que l'hélice pousse vers l'arrière (comme un avion) et donc en poussant l'engin vers l'avant arriverait à permettre une traction sur les roues suffisante pour entretenir le systèmede manière à créer un vent vers l'arrière,
Sauf que dans ce cas le vent ne sert à rien.
Par contre ce qui me parait possible c'est que le vent faisant tourner l'hélice transforme (comme une éolienne) en énergie mécanique vers les roues de traction.
Si l'hélice est suffisament grande (ce que l'on voit sur la vidéo le changement de diamètre) alors l'engin est capable d'avancer du fait que les roues ont un petit coeffient de roulement.
Maintenant là ou cela se corse c'est qu'au moment ou l'engin atteint la vitesse du vent l'hélice doit s'arrêter de tourner, donc les roues tractantes diminution de vitesse jusqu'au retour au point d'équilibre.
Par contre en vent debout je ne vois même pas comment cela peut fonctionner car l'engin doit vaincre en plus la force d'avancement face au vent et il faudrait que l'hélice pousse deux fois plus que la vitesse du vent.
Supposons qu'il n'y ai pas supercherieje pense qu'une partie de l'explication n'est pas bonne.
Cordialement
Si justement le vent sert à quelque chose, et là, il y a une subtilité. Bien que le véhicule avance grâce au vent, l'hélice ne fonctionne pas comme une éolienne mais bien comme une hélice. Le fait qu'il y ait du vent crée un décalage entre "vent relatif nul" et "vitesse de rotation des roues et de l'hélice nulle".Il faudrait que l'hélice pousse vers l'arrière (comme un avion) et donc en poussant l'engin vers l'avant arriverait à permettre une traction sur les roues suffisante pour entretenir le système
Sauf que dans ce cas le vent ne sert à rien.
En se plaçant dans le repère mobile, ou comme dans le cas du tapis roulant, le sol à une énergie car il se déplace vers l'arrière. C'est cette énergie qui fait tourner les roues et entraine la rotation de l'hélice.Je ne crois pas, les roues non aucune énergie donc elle ne peuvent pas la restituer à l'hélice
La question est de savoir si la force nécessaire pour entretenir, voire amplifier le mouvement, est suffisamment faible par rapport à la poussée produite par l'hélice en rotation, ce qui ne présente à priori aucune limite théorique (car la trainée d'un aile peut être très faible par rapport à sa portance).
[QUOTE]Par contre ce qui me parait possible c'est que le vent faisant tourner l'hélice transforme (comme une éolienne) en énergie mécanique vers les roues de traction.
Si l'hélice est suffisament grande (ce que l'on voit sur la vidéo le changement de diamètre) alors l'engin est capable d'avancer du fait que les roues ont un petit coeffient de roulement.
Maintenant là ou cela se corse c'est qu'au moment ou l'engin atteint la vitesse du vent l'hélice doit s'arrêter de tourner, donc les roues tractantes diminution de vitesse jusqu'au retour au point d'équilibre.
Par contre en vent debout je ne vois même pas comment cela peut fonctionner car l'engin doit vaincre en plus la force d'avancement face au vent et il faudrait que l'hélice pousse deux fois plus que la vitesse du vent.[QUOTE]
Ceci n'est donc pas valable pour mon explication, car ce n'est pas le vent qui fait tourner l'hélice mais les roues.
Pas vraiment ! suppose que l'on accouple une éolienne fournissant 10 kw avec un vent de 20 km/h,
à un engin absorbant 5 kw pour se déplacer à 50 km/h ...
Ca, c'est un autre problème, car le bon fonctionnement du système est plutôt en vent arrière. Cela devrait peut-être fonctionner en vent debout, mais il faudrait alors que l'hélice fonctionne plutôt comme une éolienne qu'une hélice normale, en optimisant le ration puissance/trainée, ce qui serait possible avec un pas de l'hélice très élevé. Mais à mon avis, ca risque quand même de ne pas aller bien vite.
bonjour,
plutot que de passer d'un repere à l'autre, on peut peut etre se contenter de faire un bilan des forces exercées sur le mobile pour voir ce qui se passe.
je ne pense pas que ce mobile echappe au pfd.
quand le mobile roule de facon stabilisée à la vitesse du vent ( a moins que ce soit une configuration impossible) quel est le bilan des forces exercées sur le mobile ?
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
bonsoir.
Il ne faut pas considérer que l'hélice est une voile au vent arrière mais du fait de sa rotation elle voit un vent relatif bien plus rapide que le vent réel, et qui la situe aux allures portantes ou même au vent travers. Plus simplement elle se comporte comme une aile d'avion qui voit un vent relatif sous une angle d'incidence . Cela crée une poussée qui lui permet de dépasser nettement la vitesse du vent réel.
Un peu comme certains grands multicoques qui dépassent nettement la vitesse du vent ou les chars a voile qui eux dépassent allègrement cinq fois la vitesse du vent sous certaines allures.....
bonjour,
modeliser et expliquer la vitesse d'un bateau à certaines allures est relativement simple. modeliser une helice, même grossierement se fait assez bien.
depuis le debut de ce fil , je n'ai pas vu passer une seule equation. Ce sont pourtant des phenomenes simples qu'il n'est nullement besoin de complexifier par l'utilisation de multiples reperes.
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
