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Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides



  1. #1
    RSSBot

    Post Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

    Faire en sorte qu’un objet se déplace dans l’eau quasiment sans subir de résistance et vaincre ainsi la force de traînée, c’est le rêve de tout mécanicien des fluides. Aujourd’hui, des chercheurs...

    Lire la suite : La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

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  3. #2
    clorr

    Re : Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

    Hmm, c'est déjà quelque chose qui se fait depuis un moment, ca s'appelle la supercavitation https://fr.wikipedia.org/wiki/Supercavitation

  4. #3
    ModeH

    Re : Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

    Est-ce que ce concept n'est pas déjà utilisé pour des torpilles russes (voir le naufrage du koursk)?

  5. #4
    ook

    Re : Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

    Triste à dire, mais le journaliste est passé complétement à coté du papier. Extrait de l'abstract du papier:

    Supercavitation can be used to greatly reduce the drag on underwater projectiles, but this phenomenon takes place only at extremely high flow velocities, limiting its application to expensive supercavitating torpedo technologies (18, 19). In recent years, partial cavitation assisted by gas infusion has shown promising results in the quest for the development of energy-efficient, high-speed marine vehicles. Here, we demonstrate how a solid metal sphere falling in a liquid can be completely encased in a giant stable streamlined gas cavity that eliminates solid-liquid contact.
    Donc ce papier parle de cavitation partielle, et de forme propice à profiter de cette cavitation ne nécessitant pas un flux trop important.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    natdebordeaux
    Rédaction

    Re : Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

    Pour ceux qui n'auraient pas eu la curiosité de consulter le lien vers l'article scientifique, en voici un extrait un peu plus complet que celui proposé par "ook" :

    "Previous attempts to realize zero tangential stress surfaces for drag reduction include using bubble injection near the surface (6–8) and the use of superhydrophobic surfaces (9–12) or hot surfaces above the Leidenfrost temperature (13–15) to sustain a thin submillimeter gas layer that envelops a solid sphere. However, the limited thickness of the gas layers produced by these methods only resulted in a partial slip at the surface that can be characterized by a Navier slip length (16, 17). Supercavitation can be used to greatly reduce the drag on underwater projectiles, but this phenomenon takes place only at extremely high flow velocities, limiting its application to expensive supercavitating torpedo technologies (18, 19). In recent years, partial cavitation assisted by gas infusion has shown promising results in the quest for the development of energy-efficient, high-speed marine vehicles (6, 7).

    Here, we demonstrate how a solid metal sphere falling in a liquid can be completely encased in a giant stable streamlined gas cavity that eliminates solid-liquid contact. These sphere-in-cavity structures were created by allowing a metal sphere of centimeter size to fall and have an impact on the free surface of a liquid held in a deep (2-m) tank. At a sufficiently high impact velocity, controlled by the release height above the liquid surface, the sphere entrains a cylinder of air while entering the liquid, which is then pinched off to form a streamlined teardrop-shaped gas cavity. The volume of the cavity was between 5 and 15 times that of the sphere as it travels down in the liquid. The cavity minimizes dissipation or drag by shedding small gas bubbles from the tail until it reaches the optimum size and shape and continues to travel at a constant velocity U, which is independent of the impact velocity of the sphere. This closed gas-liquid interface is a free-slip surface that cannot sustain a shear stress."


    On s'aperçoit dans cet extrait que si les auteurs évoquent la supercavitation dans leur article, ils en parlent dans un paragraphe comme d'un "previous attempt", d'une "tentative passée", qui peut effectivement fonctionner sur des missiles ou d'autres objets se déplaçant rapidement. La supercavitation semble donc difficilement applicable à des bateaux classiques. Et les auteurs de l'article ne prétendent pas ici avoir réinventé la supercavitation. Ils décrivent en effet bien leurs travaux dans un paragraphe distinct.

    Cependant, même si cela ne semble pas être le choix des auteurs de l'article - ils parlent de "sphere-in-cavity" -, peut-être qu'on peut qualifier le phénomène mis en oeuvre ici de "cavitation partielle". Il s'agit en tout cas, semble-t-il, d'une même famille de phénomènes.

  8. #6
    SK69202

    Re : Actu - La traînée nulle, le graal de la mécanique des fluides

    Le truc qui va clocher pour toutes tentatives d'application à une carène de navire ou de sous-marin, c'est les prises d'eau pour les besoins du navire, la belle couche limite est aspirée parfois à plusieurs mètre par seconde vers l'intérieur, aspirer quelques bulles ou du lubrifiant ne présente pas ce soucis.
    Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César

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