voiture alimentée par le vent

[polo974]

Revenons-en donc au vrai sujet.

D'après vous, le véhicule peut se déplacer à une vitesse supérieur à celle du vent, en vent arrière (strictement arrière évidement, on ne va pas lui faire tirer des bords).
Imaginons donc que l'engin se trouve à la vitesse du vent arrière.
Quelle est la source d'énergie permettant d'accélérer encore plus d'après vous ?

Le vent arrière ne pouvant plus faire office de source d'énergie, quelle serait d'après vous la nouvelle source d'énergie ? (ou peut-être avait-elle toujours été là).

bonsoir
j'ai discuté du problème vent arrière sur un bateau(du vrai, dans le c..l) avec un de mes frangins voileux émérite et la réponse fut: la vitesse du vent au mieux!
pour aller plus vite que le vent il faut un vent travers pour exploiter la portance de la voilure en plus de la trainée.
Ce qui m'amuse dans tout çà c'est que nulle part on n’aperçoit l'ombre du spectre d'une équation aérodynamique, juste des forces sorties d'on ne sait où.
je continue mon maquettage, il y a un peu de mécanique à finaliser.
JR

Le principe utilisé ici est totalement différent de celui de la voile. Ça a déjà été dit, et il est inutile de chercher une explication de ce côté.

Les équations ont été données, même en suivant le lien vesr la mécanique de vol de l'hélicoptère, on peut calculer la dépense d'énergie pour obtenir une poussée.

Et contrairement à ce qu'archo continue à vouloir ignorer, à partir du moment où le char roule, il peut récupérer de l'énergie depuis ce mouvement relatif.
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[polo974]

Section 2.1.
Inutile d'aller beaucoup plus loin avec ce document, très "pointu".
Restez en aux prémisses et allons voir ce qu'il en adviendra.

Donc, formules 1 à 5
1 : P=FV
2 : ng=Pg/PgIdeal = Pg/(Fg*Vg)
3 : np=Fp/FpIdeal = FP*Vp/Pp
Bon, concernant cette formule, si on avait voulu une expression cohérente on aurait dit : np=Pp/PpIdeal=Pp/Fp*Vp et on serait arrivé à l'équation finale : Vg/Vp=np/(ng*nt)
C'est moins visuel et puis finalement ça change rien si on se souvient que ng et np ne sont pas définies de la même manière.
Donc ok, je prends, et je note.

4 : Pp=Pg*nt
5 : Fg=Fp
Très importante cette relation, qui est censé imposer la condition à l'équilibre, le véhicule ne bouge pas : La force imposée par le média 1 (air, par exemple) vaut la force imposée par le média 2 (sol, par exemple)
D'où la formule 6 si on reprend les formules 1 à 5 :
Vg/Vp =1/ng*nt*np

Bon, on se demande pourquoi on n'écrit pas juste Vp/Vg =ng*nt*np (sacrés ingénieurs qui aiment les formules compliquées )

Et ensuite, s'ensuit ce que l'on sait...

Mais finalisons la démonstration juste là, avec ce que nous avons déjà sous les yeux :
Disons que Vp=Vg+V
V étant la petite vitesse suplémentaire que le véhicule va prendre.
Parce-que si le média Sol va à la vitesse du média Air, c'est qu'on n'a pas dépassé la vitesse de l'air.
Or c'est ce qu'on veut démontrer : Grace à ce "principe" on peut dépasser la vitesse de l'air, avec la condition Fp=Fg

On pose donc

Vp=Vg+V
or
Vp/Vg=ng*nt*np

Donc
(Vg+V)/Vg=ng*nt*np

Comme nous excluons en tant que bon ingénieur la possibilité d'un système surunitaire, on pose
ng*nt*np<=1

Donc Vg/Vg + V/Vg<=1
1+ V/Vg <=1

Et nous arrivons à la relation :
V/Vg<=0

Intéréssante, car elle signifie que pour que cette relation soit respectée, on a deux possibilités :
Vg vaut l'infini, ce qui fait un sacré vent.
Ou
V vaut 0 ... ou est négative.
Ce qu'on attend effectivement d'un mobile qui ne pourrait, soit ne pas acquérir de vitesse, soit reculerait.

Remarque 1, C'est n'importe quoi ton histoire d'ajouter un terme dans un coin de l'équation.
C'est comme si à l'égalité 1=1 tu ajoutais arbitrairement 1 d'un seul côté.

Remarque 2, Tu t'emmerdes d'emblée avec les rendements alors que si tu calculais la puissance d'un côté et de l'autre, tu verrais direct que tu as du rab de puissance que tu peux utiliser pour vaincre les frottements, charger ton téléphone et accessoirement accélérer.

En fait, tout est dit dans la figure et la formule 1 du document en terme de bilans de puissance ou énergie. Ensuite, on peut affiner pour ce qui est des rendements.

Mais tout ça a déjà été dit...

Encore faut-il que vous l'entendiez.

[grosboul]

Bonjour,

La composante horizontale de la poussée des roues sur le sol est dirigée vers l'arrière du véhicule. Son point d'application est situé au bas de la roue, sous l'essieu.
La composante horizontale de la poussée du sol sur les roues est dirigée vers l'avant du char. Son point d'application est le même. Puisque cette force s'exerce dans le sens opposé à la rotation, elle ralentit la roue, donc la rotation de son essieu.
Plus le char et accéléré par une force de poussée extérieure, le vent ou tout ce qu'on veut, plus la force exercée par le sol sur les roues est intense, et plus cette dernière freine les roues. Pour que le sol, par l'accroissement de sa vitesse de défilement relativement au char, donne un surcroit d'énergie aux roues, comme il est dit à longueur de ce fil, il faudrait qu'il accélère leur rotation. Pour cela, il faudrait que la force qu'il exerce sur les roues soit dirigée vers l'arrière sous l'essieu, ce qui n'est pas le cas, puisqu'elle est opposée à la poussée de la roue sur le sol.

Maintenant, on peut ajouter tous les cliquets et roues libres que l'on désire, ceux-ci n'ont pas le pouvoir d'inverser le sens de rotation des roues.

[polo974]

Grosboul,
C'est beaucoup de blabla pour noyer des affirmations fausses.

Et toujours pas d'application de la bête formule P = F * V (sans se gourer de signe).
Une fois à l'interface avec l'air, une fois à linterface avec le sol.

Petit rappel,
à vitesse du vehicule inférieure à celle du vent, on peut exploiter de la puissance depuis les 2 media (air et sol).
à vitesse supérieure, il faut restituer à l'air une partie de la puissance extraite de la différence de vitesse du sol.

[grosboul]

Grosboul,
C'est beaucoup de blabla pour noyer des affirmations fausses.

Ces échanges sont émaillés de ce genre d'agression, ça se calme, puis ça revient. S'ils doivent ne servir qu'à ça, ils ne m'intéressent pas. Je quitte le navire.

[Liet Kynes]

Grosboul,
C'est beaucoup de blabla pour noyer des affirmations fausses.

Et toujours pas d'application de la bête formule P = F * V (sans se gourer de signe).
Une fois à l'interface avec l'air, une fois à linterface avec le sol.

Petit rappel,
à vitesse du vehicule inférieure à celle du vent, on peut exploiter de la puissance depuis les 2 media (air et sol).
à vitesse supérieure, il faut restituer à l'air une partie de la puissance extraite de la différence de vitesse du sol.

Perso ce qui m'intrigue, au delà des questions plus vite/moins vire que le vent, c'est ce qui se passe de chaque côtés de l'hélice; le comportement des flux d'air, des zones de pression/dépression, je visualise cela comme des champs magnétiques, pourquoi ne pas focaliser sur ce point qui est certainement le plus déterminant dans la mobilité de l'objet?

[polo974]

Ces échanges sont émaillés de ce genre d'agression, ça se calme, puis ça revient. S'ils doivent ne servir qu'à ça, ils ne m'intéressent pas. Je quitte le navire.

Ce n'est pas une agression, c'est juste la vérité.
Les roues exercent sur le sol une force vers l'avant et non sur l'arrière.

[polo974]

Perso ce qui m'intrigue, au delà des questions plus vite/moins vire que le vent, c'est ce qui se passe de chaque côtés de l'hélice; le comportement des flux d'air, des zones de pression/dépression, je visualise cela comme des champs magnétiques, pourquoi ne pas focaliser sur ce point qui est certainement le plus déterminant dans la mobilité de l'objet?

Pour ça, tu peux aller voir
https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A...licopt%C3%A8re
Vol stationnaire et vol vertical.

En gros pour que l'hélice maintienne une différence de pression, ça coûte un glissement qu'on appelle vitesse induite qui s'additionne à la vitesse relative à l'air (addition signée).

C'est "juste" une dépense d'énergie additionnelle.

C'est par contre le point déterminant du blocage de beaucoup ici...

[Liet Kynes]

Dans le cas de notre engin, l'hélice n'est plus en contact avec le vent arrière dès qu'elle génère un vent inverse suffisant, ce qui doit arriver assez vite: se créé alors une sorte de "voile" gazeuse qui serait la zone de contact entre le vent arrière et le vent généré par l'hélice ?

[ArchoZaure]

Et toujours pas d'application de la bête formule P = F * V (sans se gourer de signe).
Une fois à l'interface avec l'air, une fois à linterface avec le sol.

Il faut deux interface ?
Moi qui croyait que vous souteniez le fait que le tapis roulant sans vent était l'équivalent de ce qui se passait en extérieur avec du vent...
Donc là on fait quoi ?
On n'extraie plus rien de l'air mais on extrait de la puissance du tapis c'est ça ?
Et ça marche pareil ?

[ArchoZaure]

Dans le cas de notre engin, l'hélice n'est plus en contact avec le vent arrière dès qu'elle génère un vent inverse suffisant, ce qui doit arriver assez vite: se créé alors une sorte de "voile" gazeuse qui serait la zone de contact entre le vent arrière et le vent généré par l'hélice ?

Mais arrêtez avec ces "vents qui s’entrechoquent.
Ce que le vent fait au vent à quelques centimètre de la pale, ça ne fait rien à la pale de l'hélice plus loin.

[Gwinver]

Bonsoir.

bonsoir
j'ai discuté du problème vent arrière sur un bateau(du vrai, dans le c..l) avec un de mes frangins voileux émérite et la réponse fut: la vitesse du vent au mieux!
pour aller plus vite que le vent il faut un vent travers pour exploiter la portance de la voilure en plus de la trainée.

Pour un voilier, le plein vent arrière ne peut effectivement pas être plus rapide que le vent.
Par contre, certains engins (pour ne pas dire voilier classique) sont capables d'aller plus vite que le vent au delà du vent de travers.
Ce sont les chars à voile (sand yachts), les voiliers avec foils type coupe de l'America (AC75 et AC72) les iceboats, et j'en oublie peut-être.
Voici quelques exemples dans ce document:

https://en-academic.com/dic.nsf/enwiki/11601792

Dans la section "sailing on a broad reach" :

From the detailed data provided for the 2009 record set by a sand yacht, it can be seen that the record was achieved when the yacht's course was about 120 degrees off the true wind.[25] That is, the yacht was moving faster than the wind although the true wind was behind it. This is possible because the speed of the yacht results in a large forward wind shift, so that the yacht is close hauled with respect to the apparent wind.

Ce n'est pas du vent arrière pur, mais la composante de la vitesse parallèle au vent peut lui être supérieur. Autrement dit, partant d'un point A, l'engin pourrait arriver à un point B exactement sous le vent avant un autre engin qui aurait fait le parcours A-B à la vitesse du vent.

[polo974]

Il faut deux interface ?
Moi qui croyait que vous souteniez le fait que le tapis roulant sans vent était l'équivalent de ce qui se passait en extérieur avec du vent...
Donc là on fait quoi ?
On n'extraie plus rien de l'air mais on extrait de la puissance du tapis c'est ça ?
Et ça marche pareil ?

Tiens, le revoilà...
Le vent n'est pas un média, c'est le mouvement relatif du média air avec lequel on est interfacé.

Il y a toujours 2 média.
À la question "on fait quoi?" Je te propose de poser les équations.

Toutes simples, enfin, signées quand même (a pour air, s pour sol):
Pa = F * Va

Ps = F * Vs

Ohhhh, on voit que l'énergie (à fournir ou exploitable) est proportionnelle à la vitesse.
Donc, si la différence de vitesse est suffisante, on a assez de rab pour vaincre les frottements et autres pertes, et s'il y a du rab, on peut accélérer.

Au delà de la vitesse du vent (donc quand celui-ci s'annule puis s'inverse relativement au char), on n'extrait plus d'énergie de ce dernier, au contraire, il faut lui en apporter.

[jiherve]

Bonsoir
je suis d'accord mais le vent est tout de même de travers, avec un x mats carrés c'est impossible!
une expérience de pensée : un bidule doté de roues entrainant une hélice tournant dans le bon sens , placé en descente sur un plan incliné pourra t il empêcher sa chute, cela revient en fait au tapis roulant?
JR

[ArchoZaure]

Tiens, le revoilà...
Le vent n'est pas un média, c'est le mouvement relatif du média air avec lequel on est interfacé.

J'ai rien compris.

Il y a toujours 2 média.

C'est faux, il y aussi le média eau, donc 3.
Non je plaisante.

À la question "on fait quoi?" Je te propose de poser les équations.

Toutes simples, enfin, signées quand même (a pour air, s pour sol):
Pa = F * Va

Ps = F * Vs

Ohhhh, on voit que l'énergie (à fournir ou exploitable) est proportionnelle à la vitesse.
Donc, si la différence de vitesse est suffisante, on a assez de rab pour vaincre les frottements et autres pertes, et s'il y a du rab, on peut accélérer.

C'est super simple en fait.
C'est une théorie synthétique si je puis dire.

Donc, vous m'affirmez que le détail du comment n'a aucune importance, et donc indirectement vous me dites qu'on peut aussi utiliser une éolienne (cette fois l'hélice n'est pas propulsive c'est une éolienne), qui va propulser les roues.
L'inverse du Blackbird en somme devrait également être réalisable ?

Au delà de la vitesse du vent (donc quand celui-ci s'annule puis s'inverse relativement au char), on n'extrait plus d'énergie de ce dernier, au contraire, il faut lui en apporter.

Et donc il ralentit et revient à la vitesse du vent arrière, on est ENFIN d'accord.

[polo974]

Éolienne utilisable seulement quand le char est à une vitesse inférieure à celle du vent.

Je disais que les équations sont signées, donc selon le cas source ou puits d'énergie.

Et non, on n'est pas d'accord. VOUS CONFONDEZ ÉNERGIE ET ACCÉLÉRATION.

[Liet Kynes]

J'ai rien compris.

Ce n'est pas à exclure

Non je plaisante.

Ce n'est pas à exclure

C'est super simple en fait.

Ce n'est pas à exclure

[ArchoZaure]

Éolienne utilisable seulement quand le char est à une vitesse inférieure à celle du vent.

Donc profil du véhicule utilisable seulement quand le char est à une vitesse inférieure à celle du vent ?
Sinon je ne vois pas pourquoi ça s'appliquerait à un cas et pas à un autre.

Je disais que les équations sont signées, donc selon le cas source ou puits d'énergie.

Donc vous savez nous dire quels sont les critères qui en font une source ou un puits d'énergie ?

Et non, on n'est pas d'accord. VOUS CONFONDEZ ÉNERGIE ET ACCÉLÉRATION.

Non je vois bien la différence, pourquoi ?

[titijoy3]

408 post qu'on tourne en rond, comment évaluer le bilan énergétique de la discussion ?

[ArchoZaure]

408 post qu'on tourne en rond, comment évaluer le bilan énergétique de la discussion ?

Il n'y a pas de bilan énergétique.
Juste de la puissance cérébrale.

[titijoy3]

Il n'y a pas de bilan énergétique.
Juste de la puissance cérébrale.

[agitateur]

comment évaluer le bilan énergétique de la discussion ?

La désorganisation de l'univers est effectivement croissante.

[polo974]

Donc profil du véhicule utilisable seulement quand le char est à une vitesse inférieure à celle du vent ?
Sinon je ne vois pas pourquoi ça s'appliquerait à un cas et pas à un autre.

C'est quoi, le "profil du vehicule" ?
Le char n'exploite pas la possibilité de fonctionner en éolienne, because les roues libres, ça a été dit plusieurs fois.

Donc vous savez nous dire quels sont les critères qui en font une source ou un puits d'énergie ?

la direction relative entre force et vitesse, ça a été dit plusieurs fois.

Non je vois bien la différence, pourquoi ?

Pas flagrant...
Ou bien vous occultez le fait que quand la vitesse relative air baisee et s'inverse, la vitesse sol continue d'augmenter.

Et accessoirement, allez jusqu'au bout des explications qu'on donne.

Liet

Titijoy3, disons que le rendement n'est pas terrible...

[ArchoZaure]

C'est quoi, le "profil du vehicule" ?

C'est tout ce qui permet au véhicule de bénéficier du vent arrière, structure, hélice, roues.
La où le vent "appui".

Le char n'exploite pas la possibilité de fonctionner en éolienne, because les roues libres, ça a été dit plusieurs fois.

Mais non, les roues libres c'est pour éviter de faire appel à l"inertie via la chaine lorsqu'on déclare (protocole NALSA) que l’hélice fonctionne en propulsion.
Rien à voir avec un quelconque principe physique.

la direction relative entre force et vitesse, ça a été dit plusieurs fois.

Donc d'après vous c'est différent avec l'éolienne ou pas ?

[Liet Kynes]

De l'eau au moulin:

Une conférence du Professeur RABAUD https://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/physique-voilier-Rabaud.xml

[titijoy3]

je crois que dans le cas présent il faudrait un programme de simulation avec modélisation de toutes les forces

[Liet Kynes]

Perso je n'y crois pas mais je sais qu'il y a de très fortes chances pour que je me trompe: dés que l'on entre dans un concept contre-intuitif on perturbe le cheminement habituel de la pensée et si on est pas doté des outils pour retrouver de la cohérence, on reste dans la croyance -> j'ai pas les outils donc ce que je crois on s'en fiche.

De plus, voyant que les publications en faveur du concept sont quand même validées par des gens dotés des bons outils, j'ai tendance à mettre un couvercle sur mon intuition.


Le résumé de ce que je comprends pour valider le concept :

- au démarrage le vent pousse le char, anime les roues qui animent l'hélice qui "déploie" une masse d'air opposée à celle du vent naturel ->effet "voile" accélération/ fonctionnement de l'hélice en ventilateur.
- à partir de la vitesse égale puis supérieure au vent, l'hélice fonctionne en éolienne avec le vent relatif et transmet le mouvement aux roues: le "truc" réside peut-être dans le fait que le vent relatif, qui donne de la motricité à l'hélice, est déjà en action avant que le véhicule n'atteigne la vitesse du vent ?

C'est une expérience de pensée qui pourrait satisfaire mon besoin de cohérence-> comme je ne vais pas comprendre les explications à base de formules et concepts compliqués, je vais en faire ma nouvelle croyance

[polo974]

C'est tout ce qui permet au véhicule de bénéficier du vent arrière, structure, hélice, roues.
La où le vent "appui".

Ah, ok, donc la surface vue de l'arrière. Principalement les pales d'hélice à pas nul, puis, une fois la vitesse suffisante pour que les pales ne soient plus en décrochage, le disque balayé par l'hélice.

Mais non, les roues libres c'est pour éviter de faire appel à l"inertie via la chaine lorsqu'on déclare (protocole NALSA) que l’hélice fonctionne en propulsion.
Rien à voir avec un quelconque principe physique.

Les roues libres permettent aux roues (en fait, la plus rapide des 2, cf le différentiel du pauvre) d'entraîner l'hélice et empêchent le contraire, donc pas d'effet éolienne ni accessoirement de restitution d'inertie de l'hélice.

Donc d'après vous c'est différent avec l'éolienne ou pas ?

Quoi différent ?
Le char oui, car il n'utilise pas la fonction éolienne.
le principe d'extraire de l'énergie grâce à 2 média de vitesses différentes, non, mais HS.

Donc lâchez un peu l'éolienne (tout comme les voiliers).

[titijoy3]

ce qui me gène:

les roues commencent à tourner,
les roues entrainent l'hélice qui produit une poussée,
l'hélice oppose donc un couple résistant aux roues (puisque elle leur prélève de l'énergie), couple résistant augmenté des frottements, donc supérieur à l'énergie fournie par les roues à l'hélice,
le bilan "poussée fournie par l'hélice vers l'arrière - énergie fournie par les roues (donc par le vent arrière)" devrait donc être négatif ?

[polo974]

Liet, non, l'helice ne peut fonctionner en éolienne que quand la vitesse est inférieure à celle du vent. Et ce n'est pas exploité par le BB.

En fait, il faut bien faire la différence entre forces exercées sur les milieux (qui doivent être égales pour avoir une vitesse constante) et puissances qui sont proportionnelles à la vitesse relative dans chaque milieu (et c'est signé).

Donc en fait, il "suffit" de ne pas cramer plus que le rab de puissance pour ne pas ralentir.

Le rab de puissance doit servir à :

Compenser les pertes de glissement (de la roue sur le sol et de l'hélice dans le vent relatif (ce glissement, c'est le vent induit dans la page meca vol helico).
Contrer la trainée aérodynamique quand le char va plus vite que le vent
Compenser les frottements divers (meca solide et fluide).

Et bien sûr, les équations pures et dures ne sont pas cool du tout.
Mais on en a des assez justes pour un premier dimensionnement.

Mais déjà avec juste P = V * F, c'est compliqué...

En cherchant 1 ou 2 pages en arrière, j'avais donné un exemple de calculs chiffrés...