vol sur le dos

[invite20ae9842]

Bonjour

Peu importe le sens, le système n’est donc pas en équilibre CQFD

Désolé m'sieur, mais si je vous ai montré qu'avec un autre calcul seulement un peu moins incomplet que le vôtre (puisque j'ai ignoré le convergent et le divergent), j'obtenais un résultat contraire au vôtre, c'était seulement pour vous montrer que l'oubli de la pression était une erreur ayant d'importantes conséquences (carrément une inversion du sens de la résultante).
De la même manière, le fait de ne pas prendre en compte ce qui se passe au niveau du convergent et du divergent a des conséquences importantes.
Personnellement, je n'ai pas besoin de vérifier par calcul l'influence du convergent et du divergent, je sais que si je vérifie tout avec la plus extrême précision je dois obtenir un résultat global nul parce que tout autre résultat serait contraire au principe de conservation de la quantité de mouvement.

Inutile je pense, car par symétrie les efforts s’annulent ( nous sommes en fluide parfait )

Non, il n'y a aucune symétrie dans ce cas; il ne faut pas considérer cela comme une simple succession convergent divergent, entre les deux il y a un coude qui change bien des choses.
Dans un conduit de forme conique, la pression statique (dont l'action est perpendiculaire à la paroi) engendre une force qui, lorsqu'elle est décomposée, donne une composante orientée parallèlement à l'axe central, dans le sens base vers pointe (flèche verte sur le dessin), et composante orientée perpendiculairement à la première (flèche mauve sur le dessin). Le dessin joint montre bien qu'il apparaît une force systématiquement parallèle à la direction et au sens indiqué par la pointe du cône. Si l'on avait une succession convergent/divergent suivant une ligne droite, par exemple horizontale, les composantes axiales pour chaque cône (flèches vertes) "pointeraient dans des sens opposés et donc s'annuleraient mutuellement. Mais si vous regardez bien le dessin, vous verrez que les deux parties coniques de chaque côté du coude pointent toutes les deux vers le haut, et que donc les résultantes axiales tant du convergent que du divergent s'exercent vers le haut.
Il n'y a donc pas d'annulation par symétrie, au contraire les efforts s'additionnent vers le haut.
Quelle est l'intensité de cette force? exactement ce qu'il faut pour compenser précisément la force vers le bas dont on parlait avant.
Pourquoi j'en suis sûr, même sans calcul? parce que dans le cas contraire il y aurait violation du principe de conservation de la quantité de mouvement.
Amicalement, Alain
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[invitea2955c80]

Voici le détail de mes calculs, je vous serais reconnaissant de bien vouloir me signaler les éventuelles erreurs ou omissions.

Rappel des données

Schéma général du système voir message 74.
Pression atmosphérique, Patm = 100 000 Pa
Pression totale dans l’écoulement , PT =100 000 Pa
Vitesse dans les sections S1 , C1 = 20 m/s
Vitesse dans les sections S2 , C2 = 40 m/s
Débit massique q = 30 kg /s
Masse volumique du fluide , rho= 1.225 kg/m3
Le fluide est parfait


Pression dans les sections S1
Pression statique PS1
PS1 = Pt – rho C1² /2 ( Bernoulli )
100 000- (1.225 x 20²)/2 = 99755 Pa
Pression relative , P1 = PS1- Patm = -245 Pa

Pression dans les sections S2
Pression statique PS2 (meme calcul avec C2 )
PS2 = 99020 Pa
Pression relative, P2 = - 980 Pa

Section S1 = (q / rho ) / C1
S1 = ( 30kg/s / 1.225kg/m3 ) / 20 m/s =1.22 m²

Section S2 ( meme calcul avec C2) ; S2 = 0.61 m²


EQUILIBRE DU CONVERGENT

+ q C1 = 30 kg/s x 20 m/s = 600 N
-q C2 = 30 kg/s x 40 m/s = - 1200 N
S1.P1 = -245 Pa x 1.22 m² = - 300 N
- S2. P2 = - 980 x 0.61 m² = 600 N
somme des forces = 300 N

Cet équilibre pourrait se vérifier avec les pressions absolues,
( pressions statiques )
Il faudrait dans ce cas prendre en compte la pression atmosphérique
qui agit sur une surface égale à S2-S1



EQUILIBRE DU DIVERGENT
L’équilibre s’obtient de manière identique, par symétrie
La somme des forces vaut – 300 N

Les efforts sur ces deux composants du circuit s’annulent
mutuellement et n’ont par conséquent aucun effet sur l’équilibre
de l’ensemble du système.


EQUILIBRE D'UN COUDE BLEU

Projection sur Y de la résultante; Ry = - 212.05 N


EQUILIBRE DU COUDE ROUGE


Résultante R= 848.40 N



EQUILIBRE DE L'ENSEMBLE DU SYSTEME SUR Y ( supposé vertical )

2 coudes bleus – 424.10 N
1 coude rouge 848.40 N

Conclusion : Le système n’est pas en équilibre, il manque 175.90 N pour obtenir une projection des forces sur l’axe y nulle.


Ce déficit peut etre considéré comme une portance.

[invite20ae9842]

Bonjour,
P

ression dans les sections S1
Pression statique PS1
PS1 = Pt – rho C1² /2 ( Bernoulli )
100 000- (1.225 x 20²)/2 = 99755 Pa
Pression relative , P1 = PS1- Patm = -245 Pa

Pression dans les sections S2
Pression statique PS2 (meme calcul avec C2 )
PS2 = 99020 Pa
Pression relative, P2 = - 980 Pa

NON! votre raisonnement est erroné.
Vous avez deux possibilités:
1) Votre système est "au banc d'essais" fixé sur une table par exemple. Pour provoquer un écoulement dans votre tuyau il faut l'alimenter en air, il faut donc le "brancher" avec d'autres tuyaux sur une sorte de "générateur" d'air, il FAUT que la pression d'entrée soit bien supérieure à la pression de sortie, donc supérieure aussi à la pression extérieure; sans cette différence de pression, l'air n'aura aucune raison de se déplacer (et compte tenu du débit réclamé, la différence de pression doit être sensible).
2) Votre système est "embarqué" sur un engin mobile qui se déplace dans une atmosphère à 100.000 Pa. Dans ce cas, l'air circule aussi autour du système de tuyaux et de coudes, et au niveau des parois extérieures des tuyaux et des coudes les pressions réelles sont biens variées. Sur une paroi parallèle au flux par exemple, la pression statique est toujours inférieure. Souvenez-vous du fonctionnement du badin, il donne la vitesse par comparaison entre la pression totale prise par le tube pitot, et la pression statique prise latéralement et toujours inférieure à la pression totale sitôt qu'il y a une vitesse non nulle.
La pression intérieure dans les coudes bleus ne peut donc pas être celle que vous avez calculée, elle est nettement plus élevée.
Une autre vision: si vous tenez un entonnoir à parois très souples dans votre main, puis que vous passiez votre main par la fenêtre de votre voiture en conduisant vite, et avec la partie large de votre entonnoir exposée au vent relatif, votre entonnoir aura tendance à se gonfler (je rappelle qu'il est souple), démontrant que la pression intérieure est bien supérieure à la pression extérieure.
Votre montage est une sorte d'entonnoir.
Vos calculs de pression sont donc faut parce que votre raisonnement est faux; la pression dans les coudes bleus est donc nettement supérieure et la poussée vers le bas qui en résulte, nettement supérieure aussi.

+ q C1 = 30 kg/s x 20 m/s = 600 N
-q C2 = 30 kg/s x 40 m/s = - 1200 N
S1.P1 = -245 Pa x 1.22 m² = - 300 N
- S2. P2 = - 980 x 0.61 m² = 600 N
somme des forces = 300 N

Cet équilibre pourrait se vérifier avec les pressions absolues,
( pressions statiques )
Il faudrait dans ce cas prendre en compte la pression atmosphérique
qui agit sur une surface égale à S2-S1



EQUILIBRE DU DIVERGENT
L’équilibre s’obtient de manière identique, par symétrie
La somme des forces vaut – 300 N

Les efforts sur ces deux composants du circuit s’annulent
mutuellement et n’ont par conséquent aucun effet sur l’équilibre
de l’ensemble du système.

1) Nous cherchons la force produite par la pression statique dans une section en forme de cône tronqué, dans laquelle se produit un écoulement qui accélère avec la diminution du diamètre. Cette accélération produit une diminution de la pression statique.
Il faut donc choisir une pression statique dont la valeur est la moyenne entre la pression à l'entrée et à la sortie du convergent et du divergent (pression qui doit être recalculée selon ce qui a été dit juste avant).
2) IL N'Y A PAS D'ANNULATION PAR SYMÉTRIE!!
Il s'agit, une fois de plus, d'une erreur de raisonnement; pour avoir une annulation mutuelle de deux forces, il faut, en plus d'être égales en intensité, qu'elles agissent sur le même axe, en sens contraire.
Ce n'est pas le cas ici. Comme je vous l'ai montré dans mon message précédent, la résultante des forces exercées par la pression interne dans un tel cône est TOUJOURS, je dis bien TOUJOURS orientée dans la direction de la pointe du cône. Dans le cas de votre montage, et compte tenu du fait que chaque cône se trouve à l'extrémité d'un coude à 90°,cela donne deux forces perpendiculaires (et donc PAS sur le même axe) dont la résultante sera vers le haut.
Je ne vous dis cela QUE parce que c'est la vérité, si je choisissais la facilité, je vous laisserais sur votre erreur puisqu'elle me sers, en effet pour prouver que votre montage ne génère aucune portance il n'est pas intéressant pour moi de vous montrer des endroits où la résultante pousse vers le haut.......
La raison principale pour laquelle vous obtenez un bilan non nul c'est votre erreur sur les pressions internes et externes au système comme je vous l'ai montré au début de ce message.

Ce déficit peut être considéré comme une portance.

IL NE PEUT Y AVOIR DE PORTANCE AVEC CE GENRE DE SYSTÈME SANS VIOLATION DU PRINCIPE DE CONSERVATION DE LA QUANTITÉ DE MOUVEMENT.
Personnellement, si j'avais un jour, après différents calculs trouvé un résultat contraire à ce principe, j'aurais plutôt passé mon temps à chercher l'erreur plutôt que d'affirmer révolutionner tout.
Il n'y a que deux possibilités:
Soit vous vous êtes rendu compte que votre système violait le principe de conservation de la quantité de mouvement, mais vous pensez que cela n'est pas un obstacle, et dans ce cas votre comportement est à rapprocher des "inventeurs" de mouvement perpétuel et autres "découvreurs" d'énergie libre, gratuite, et.....surréaliste!!! (je vous rappelle que si votre système marchait, il pourrait donner le mouvement perpétuel).
Soit vous ne vous en rendez même pas compte, et dans ce cas... vous avez sûrement beaucoup de choses à revoir.
Amicalement, Alain.
PS:
Y aurait-il un modérateur, ou tout autre personne d'autorité qui aurait un argument percutant, pour montrer à mon ami Robur que ne pas respecter le principe de conservation de la quantité de mouvement c'est pas bien, parce que moi je commence à me sentir fatigué......

[invitea2955c80]

.... NON! votre raisonnement est erroné.
Vous avez deux possibilités:
1) Votre système est "au banc d'essais" fixé sur une table par exemple. Pour provoquer un écoulement dans votre tuyau il faut l'alimenter en air, il faut donc le "brancher" avec d'autres tuyaux sur une sorte de "générateur" d'air, il FAUT que la pression d'entrée soit bien supérieure à la pression de sortie, inférieure à la pression totale sitôt qu'il y a une vitesse non nulle....

N’oubliez pas que dans les données de calcul, j’ai fait l’hypothèse que le fluide etait parfait, par conséquent sans perte de charge lié à la viscosité.
On suppose de plus que le circuit est réalisé de façon à ne générer aucun décollement, par conséquent dans l’ensemble du circuit les pertes de charges sont nulles.

Considérer un fluide réel compliquerait inutilement le calcul mais ne changerait pas fondamentalement le résultat, le système ne serait toujours pas en équilibre.

....comportement est à rapprocher des "inventeurs" de mouvement perpétuel et autres "découvreurs" d'énergie libre, gratuite, et.....surréaliste!!! (je vous rappelle que si votre système marchait, il pourrait donner le mouvement perpétuel).
Soit vous ne vous en rendez même pas compte, et dans ce cas... vous avez sûrement beaucoup de choses à revoir

J'en suis absolument persuadé,et il ne me reste que bien peu de temps...
Néanmoins, je vous conseille à nouveau ( n’y voyez aucune mauvaise intention ) d’ouvrir un bouquin de mécanique des fluides au chapitre Dynamique des fluides parfaits incompressibles et plus précisément au théorème d’Euler, vous y trouverez très certainement l’étude de l’équilibre d’un convergent.
Je me suis totalement inspiré de ce type d’application pour effectuer mes calculs.
Je n’ai jamais prétendu que mon système , s'il etait réel,fonctionnerait sans énergie, l’hypothèse fluide parfait permet simplement, je le répète, de clarifier le problème.

Y aurait-il un modérateur, ou tout autre personne d'autorité qui aurait un argument percutant, pour montrer à mon ami Robur que ne pas respecter le principe de conservation de la quantité de mouvement c'est pas bien, parce que moi je commence à me sentir fatigué......

Je crois que je vais en rester là, car ce débat ne semble intéresser personne, et je ne parviendrai jamais à vous convaincre.

Cordialement

[invitefbbd84a3]

Bonjour,
A vous tous, une simple question, que pensez-vous des ailes conçues par Willard CUSTER?
Un tel profil peut-il fonctionner en vol inverse?

[harmoniciste]

Bonjour,
Selon robur71 la portance ne peut être due à la déviation de l'air vers le bas puisque "en moyenne" il n'y a pas de déviation vers le bas. Je ne suis pas sûr que cette raison soit correcte. Par exemple imaginons qu'un patineur lance violemment un ballon contre un mur placé face à lui. Par réaction le patineur sera propulsé en arrière même si, après l'impact élastique du ballon sur le mur, le ballon repart dans la direction opposée au lancement. Il me semble que la portance est due au même effet de lancement initial des molécules d'air vers le bas, et peu importe que les obstacles qu'elles rencontrent par la suite (d'autres molécules) les ramenent vers le haut.