voiture alimentée par le vent

[Liet Kynes]

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.

L'éolien c'est quand le vent anime l'hélice et le ventilo c'est quand les roues animent l'hélice non?
C'est comme cela que je visualise, l'hélice au démarrage est animée par les roues qui elles-mêmes sont animées par la poussée du vent sur le char. Rapidement l'hélice envoie de l'air vers l'arrière et la surface de contact vent arrière/char augmente du fait de ce flux d'air vers l'arrière (effet de "voile" le vent naturelle rencontre le vent ventilé ) devant l'hélice le vent naturel n'est plus présent et commence la possibilité pour l'hélice de fonctionner en éolienne avec un vent relatif qui va s'accroître.
-----

[polo974]

Non, une éolienne, c'est un truc qui récupère de l'énergie pour en faire quelque chose, sauf qu'ici l'axe tournerait dans le vide because les roues libres.

Les roues captent beaucoup de puissance (vitesse sol élevée et force dans même pour sens)

On en bouffe un (bon) peu dans les transformations de mouvement et autres rendements.

L'hélice utilise ce qui reste pour souffler en arrière (et comme la vitesse est moindre, la puissance est moindre (et comme vitesse et force de sens opposés quand on roule plus vite que le vent, on restitue de la puissance à l'air.

[ArchoZaure]

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

La simulation n'est pas vraiment nécessaire, mais dans un sens je crois comprendre ce qui vous incite à le penser.
Dans les différentes "études", il est question d'une vitesse du véhicule, qu'on pose à priori.
Puis on fait le bilan des puissances en posant V constante, donc la force qui entraine valant la force qui retient le véhicule.
Ça, c'est une étude statique.
On ne se demande pas comment on est arrivé à cette vitesse V, ni comment elle évoluera A CAUSE des forces en jeu, on pose V et F et on fait le LIEN.
On perd la notion de cause et d'effet, d'antériorité, d'où la possibilité d'utiliser V et F conjointement pour calculer des puissances, mettant F sur le même plan d'égalité que V...
alors que la cause de F DANS L'INSTANT (STATIQUE) c'est V.
Et la cause de V DANS LE TEMPS (DYNAMIQUE)... c'est F.
Facile de raconter une chose et son contraire dans ces conditions.

Une "simulation", ou une étude dynamique, ne poserait pas V et F constantes, elle chercherait à savoir comment évoluent les valeurs V et F au cours du temps.
Comme je l'ai proposé plus haut, en disant qu'on fait varier V et on regarde ce que ça donne.
On joue sur les dV comme on dit.
Bien sûr mon exemple était limite (et j'en suis bien entendu conscient),... vu qu'on pose comme condition de la démonstration que le véhicule ne change pas de vitesse ... donc il faudrait aller plus loin pour obtenir une solide démonstration de l'infaisabilité de la propulsion par vent arrière plus rapide que le vent.

[titijoy3]

ce qui m'incite à le penser c'est que la seule voie dans un cas comme celui ci est celle des mathématiques, mais en tenant compte de tous les paramètres, vitesse "0" au départ, vitesse "v" du vent arrière au départ, valeur des pertes, évolution des paramètres, en supposant un vent constant et de même direction tout le long de l'expérience..

[SK69202]

en supposant un vent constant et de même direction tout le long de l'expérience..

Le vent, c'est une masse d'air dotée d'une vitesse, ça a donc une énergie cinétique donnée pour la masse d'air ayant été intercepté par l'engin.
Pourquoi ça resterait constant après avoir accéléré la masse de l'engin à une plus grande vitesse ?

[Liet Kynes]

Non, une éolienne, c'est un truc qui récupère de l'énergie pour en faire quelque chose, sauf qu'ici l'axe tournerait dans le vide because les roues libres.

Je ne comprends pas l'intérêt des roues libres, une fois la vitesse du vent arrière atteinte l'hélice se comporte uniquement comme un parachute dans le vent relatif.

[non bwana]

bonjour

Les roues captent beaucoup de puissance (vitesse sol élevée et force dans même pour sens)

C'est sûr que pendant que le bolide accélère, enfin, que sa vitesse au sol augmente, ça doit dégager, au niveau des roues. Mais là, c'est un peu gênant, parce que si on arrivait à mettre sur un schéma ce qui se passe au niveau des roues, on comprendrait alors comment on récupère de la puissance (ou de l'énergie) dans celles-ci.
J'ai vu un exercice corrigé sur ce phénomène de chariot à hélice, expliquant la sur-vitesse , qui avait été proposé aux étudiants dans le cadre du concours européen sur la physique en 2013.
Seulement, dès les premières questions, le libellé de l'épreuve dit qu'on ne va pas s'embêter à modéliser les forces au niveau des roues. Et du coup, on ne dispose pas de cette aide.

Comment on peut modéliser les forces au niveau du sol quand le véhicule accélère ? Est-ce qu'à ce moment, on peut dire que comme le sol vient relativement vers le char par l'avant et fuit ensuite sous le char par l'arrière, alors le sol appuie sur les roues dans ce sens là, et alors la force du sol sur les roues peut être représentée par une flèche qui commence au pneu qui touche par-terre, et qui est dirigée vers l'arrière du char ?
Est-ce que ce serait un bon modèle pour voir cette force qu'on peut récupérer ? Parce que comme ça, j'ai l'impression que j'aurais compris pourquoi on accélère encore cette fois-ci grâce à l'hélice, même jusqu'à 3 fois la vitesse du vent.

Ce qui me gène, c'et qu'il faut alors une autre flèche (peut-être plus courte, je sais pas), pour les frottements. Mais j'ai l'impression que celle-ci est aussi dirigée vers l'arrière, puisque les roues accélèrent. Ce qui me fait dire que la flêche de la pression de la roue sur le sol est dirigée vers l'arrière, c'est que quand on est embourbé, et qu'on accélère, ben le jet de boue va vers derrière, d'ailleurs il y a qu'à regarder le dessin de la boue sur la carrosserie, ça a "beurré" à 45 degrés vers l'arrière.
Alors ça voudrait dire que quand on accélère, alors le sol appuie sur les roues vers l'avant, pour faire le contraire des roues, et pif patatra plus haut on a dit l'inverse.
Vraiment, je suis perdu dans cette vision. Est-ce que vous pourriez détailler le sens des forces exercées au niveau des roues quand on est dans une phase d'accélération, que ce soit avant ou après de dépasser la vitesse du vent ?

Merci infiniment à vous monsieur Polo, ou à ceux qui veulent bien montrer ça ou carrément un schéma qui parle.

[polo974]

Relisez mes posts sur le fait qu'à force égale, la puissance est proportionnelle à la vitesse relative du media (air, sol).
L'air lent, sol rapide dès lors que le char atteint la moitié de la vitesse du vent.
L'air et le sol peuvent fournir de la puissance tant que le char va moins vite que le vent.
Au-delà, pour avoir une force motrice vers l'arrière, il faut redonner à l'air une partie de la puissance captée au sol.
Mais comme an sol, on va plus vite qu'à l'air, on a du rab de puissance pour vaincre les pertes de frottements et induites (cf vitesse induite décrite dans meca vol helico).

Comme ce n'est pas lineaire, en jouant sur le pas qui définit la poussée de l'hélice, on a 2, 1 ou 0 point d'équilibre avant, à ou au-delà de la vitesse max respectivement.

Lorsqu'il y a 2 points d'équilibre, entre les 2, on peut avoir du rab de puissance pour accélérer.

Archo, bizarre, ta façon de classifier statique/dynamique...

Liet, non, Au-delà de (et possiblement avant) la vitesse du vent, l'hélice est soufflante, comme celle d'un helico (à part la dire rion bien sûr).

SK, est-ce que tu tiens compte de l'effet de la voile de ton voiler pour donner la vitesse du vent dans la rade de Brest (par exemple. Question purement rhétorique, pas besoin de répondre.
Sinon, voir lien meca vol helico .

Non bwana, la force de la roue au sol est dirigée vers l'avant. La roue freine (je ne dis pas ralentit!!!) le char pour récupérer de la puissance, pour animer l'hélice pour avoir au moins la même force vers l'arrière, mais il y a besoin de moins de puissance à l'hélice, car la vitesse relative de l'air est inférieure à celle relative au sol.

[polo974]

Je ne comprends pas l'intérêt des roues libres, ...

LES ROUES LIBRES, C'EST LE DIFFÉRENTIEL DU PAUVRE.
AU DÉPART, ÇA NE SERT QU'À ÉVITER DE PLANTER LE CHAR DANS LE BAS CÔTÉ

Ensuite, ça a aussi permis de prouver facilement qu'on n'utilise pas de stockage inertiel.
Mais ce point est anecdotique.

[Liet Kynes]

LES ROUES LIBRES, C'EST LE DIFFÉRENTIEL DU PAUVRE.
AU DÉPART, ÇA NE SERT QU'À ÉVITER DE PLANTER LE CHAR DANS LE BAS CÔTÉ

Ensuite, ça a aussi permis de prouver facilement qu'on n'utilise pas de stockage inertiel.
Mais ce point est anecdotique.

Techniquement c'est le couple de renversement de l'hélice le problème? On peut pas s'en passer des roues libres?

[ArchoZaure]

Ensuite, ça a aussi permis de prouver facilement qu'on n'utilise pas de stockage inertiel.
Mais ce point est anecdotique.

C'est faux.
Une hélice qui tourne sur sa lancée n'a pas besoin d'être couplé aux roues pour produire une poussée.
C'est le fonctionnement normal dune hélice que de produire une poussée.

Par exemple une hélice lourde emmagasine de l'inertie (si je puis dire).
D'ailleurs ce point n'a jamais été abordé dans les docs de Blackbird.
On ne parle que de la nouvelle hélice, légère celle-là vu qu'elle est censée fonctionner en mode éolienne, avec le vent contraire.

[jiherve]

bonsoir
bon toujours pas d’équations aérodynamiques.
J'ai fini ma maquette reste à faire les tests, Reynolds va m’emmerder.
JR

[ArchoZaure]

J'ai fini ma maquette reste à faire les tests, Reynolds va m’emmerder.

Faut prendre des Bic .

[jiherve]

re
une photo du biniou

réduction roues hélice 1/5 pour le moment.
recup imprimante pour les roues et la courroie.
JR

[Liet Kynes]

Proto sympa , tu ne mets pas l'hélice derrière le support?

[jiherve]

re,
non le modèle original est comme çà.
Avec un vent "normal" cela bouge à peine, je vais essayer avec un souffleur à feuilles, les mesures risquent d’être difficiles.
JR

[titijoy3]

Le vent, c'est une masse d'air dotée d'une vitesse, ça a donc une énergie cinétique donnée pour la masse d'air ayant été intercepté par l'engin.
Pourquoi ça resterait constant après avoir accéléré la masse de l'engin à une plus grande vitesse ?

je n'ai pas parlé de vent relatif

[Liet Kynes]

re,
non le modèle original est comme çà.
Avec un vent "normal" cela bouge à peine, je vais essayer avec un souffleur à feuilles, les mesures risquent d’être difficiles.
JR

Places une petite remorque, avec un ventilateur et des batteries costauds, vitesse constante du ventilo, au bout d'un temps la vitesse du char devrait dépasser la vitesse du vent soufflé.

[Gwinver]

Bonjour.

J'avais un peu de retard sur le suivi de ce fil.
Félicitations pour la maquette Jihervé!
Petite remarque au niveau des frottements avec une courroie, est-ce que ça tourne bien librement?
Les maquettes "sur tapis roulant" des vidéos semblaient avoir très peu de pertes.

[titijoy3]

oui, bravo pour la belle réalisation

je crois qu'une chaine offre moins de résistance au mouvement ? la difficulté étant d'avoir sous la main le modèle adéquat..

il me semble que c'est une chaine sur le Blackbird

[agitateur]

Avec un vent "normal" cela bouge à peine, je vais essayer avec un souffleur à feuilles, les mesures risquent d’être difficiles.
JR

Rigolo, ça a du t'occuper !

Mise à l'échelle du vrai, celui est un tank en terme de masse et de frottement je pense.
Egalement avec une hélice a priori bien massive,
PAr contre il doit bien remonter le vent si tu le mets en descente
( ne pas prendre mal mes remarques, hein, je n'aurai pas commis le bricolage en question qui est trés propre - mais j'ai peur qu'on soit trop éloigné d'une maquette à l'identique sauf si ce dernier était en IPN de belle section ).

En terme de proportionnalité, le vrai a une hélice de 5 m de diam il me semble, soit un disque de quasi 20 m². Pour 150 kilos ( sans chauffeur j'imagine, je sais plus, peut importe ). disons 200.
Si ton hélice fait 30 cm de diam, soit 0.07 m², il faut diviser la masse d'origine par 2000 pour arriver à environ 100 gr.....j'ai peur que tu dépasses "un peu", non ?
Et puis il y a la question des frottements devant l'inertie, qui ici doit être totalement différente....

[trebor]

Bonjour.

J'avais un peu de retard sur le suivi de ce fil.
Félicitations pour la maquette Jihervé!
Petite remarque au niveau des frottements avec une courroie, est-ce que ça tourne bien librement?
Les maquettes "sur tapis roulant" des vidéos semblaient avoir très peu de pertes.

Bonjour à tous,
jiherve
Chaîne et pignons pour modèles réduits.
https://www.fohrmann.com/fr/transmis...ine-galle.html
https://www.google.com/search?client...UTF-8&oe=UTF-8
Mais le gain sera peut être faible.
Pour l'idée de la remorque avec le ventilateur, encore une réalisation en plus qui va augmenter le poids et la charge que l'engin devrait tracter.
Le test ne sera pas simple, un vent constant, un sol bien de niveau et lisse et parvenir à mesurer la vitesse de l'engin.
Un témoin visuel, une tige au bout duquel fixer un morceau de ruban léger.

[ArchoZaure]

Pour l'idée de la remorque avec le ventilateur, encore une réalisation en plus qui va augmenter le poids et la charge que l'engin devrait tracter.

Non mais c'était une blague. (pendant quelques secondes j'ai failli marcher aussi )

Par contre ça pose effectivement la question de savoir comment simuler le vent "réel théorique=idéalisé".
Pas simple du tout, changer la vitesse du souffle en fonction de la vitesse de l'engin... surtout que ça pose des questions amusantes :
A un moment, lorsqu'on dépasse la vitesse du vent arrière,... il faut placer le ventilateur devant et commencer à souffler vers l'arrière.
Du coup, si on suit le raisonnement des "théoriciens" comme Mark Drela, on peut utiliser ce vent avant pour aller contre le vent.
On va contre le vent si on dépasse la vitesse du vent arrière ?
Heuréka ! Puisqu'on sait qu'on peut dépasser la vitesse du vent avant de cette manière, il n'y a plus de limite !
Amusant n'est-ce pas ? (c'est surement une blague là aussi, mais qui dure... qui dure... )

[titijoy3]

re,
Avec un vent "normal" cela bouge à peine, je vais essayer avec un souffleur à feuilles, les mesures risquent d’être difficiles.
JR

Il n'y a pas beaucoup de prise au vent par l'arrière sur ta maquette,

Sur le Blackbird les structures ont la forme des pales d'une éolienne verticale, je pense que ça doit jouer, bon coef aéro par l'avant, prise au vent par l'arrière

[titijoy3]

cela dit il semble avoir existé une version ressemblant fortement à ta maquette: https://commons.wikimedia.org/wiki/F...JPG?uselang=fr

la version aéro:

[titijoy3]

de quoi lire: https://www.google.com/url?sa=i&url=...AAAAAdAAAAABAQ

[non bwana]

A un moment, lorsqu'on dépasse la vitesse du vent arrière,... il faut placer le ventilateur devant et commencer à souffler vers l'arrière.

Pourquoi on doit faire ça ?

[ArchoZaure]

Pourquoi on doit faire ça ?

Pour reproduire la vitesse relative du vent par rapport au véhicule, c'est mathématique.
C'est la formule théorique non ?
C'est d'ailleurs le principe avancé par ceux qui pensent qu'on peut simuler tout ça sur un tapis roulant.
Lorsque le véhicule avance à la vitesse du vent, le vent relatif est nul, et ça tombe bien puisque le véhicule n'est soumis à aucun courant d'air sur un tapis roulant.
Si le véhicule dépasse la vitesse du vent, alors il faut inverser le sens du vent, le véhicule avance dans cette masse d'air en mouvement (le vent) et le vent devient contraire.

Bon, après si vous procédez autrement et placez un ventilo derrière le véhicule en le suivant avec un autre, ça va poser un problème.

[non bwana]

Si le véhicule dépasse la vitesse du vent, alors il faut inverser le sens du vent, le véhicule avance dans cette masse d'air en mouvement (le vent) et le vent devient contraire

Justement, si le vent devient contraire naturellement sans rien toucher, quand le véhicule dépasse la vitesse du vent, il n'y a rien à inverser de plus ? Enfin, je n'affirme rien, j'essaie de comprendre.

[ArchoZaure]

Justement, si le vent devient contraire naturellement sans rien toucher, quand le véhicule dépasse la vitesse du vent, il n'y a rien à inverser de plus ? Enfin, je n'affirme rien, j'essaie de comprendre.

Non mais si c'est vous qui faites le vent, quand le véhicule dépasse la vitesse du vent (alors qu'il reste sur place pour de vrai sur le tapis roulant), vitesse mesurée donc pour le vent et pour le véhicule relativement au tapis roulant, alors le vent RELATIF AU VEHICULE doit être changé par vous aussi.
Ça ne va pas se faire tout seul.

Pour faire l'expérience de manière concluante, il faut donc tenir compte de la "prise au vent" lorsque le véhicule dépasse la vitesse du vent, alors que sur le tapis il reste immobile.

Le truc que j'ai pas précisé peut-être c'est qu'il faut asservir la vitesse du tapis roulant pour que le véhicule reste sur place au milieu du tapis roulant.
On connait donc la vitesse du tapis roulant et comme on peut mesurer la vitesse de la soufflerie également, on peut en déduire si le véhicule est en train de se déplacer plus vite que le vent arrière.
2x voir 3x plus rapide pour les plus optimistes.
Pour ma part, je pense que si on se met à souffler par devant, le bouzin réduit sa vitesse, mais à chacun ses croyances.

Mais au moins c'est testable.