Comment se fait-il qu'un avion puisse voler?

[Aroll]

Rebonjour,
Je rajoute quelque chose, on ne sait jamais, peut-être que ça peut aider.
Trace, sur une feuille, un demi cercle avec le côté bombé vers le haut, tu as ta courbe "portante", et elle fini par une portion descendante, donc déviation vers le bas.
Trace ensuite, sur la même feuille, un autre demi cercle avec cette fois le côté bombé vers le bas, tu obtiens là une force vers le bas, une déportance, la courbe se termine par une portion montante, donc déviation vers le haut.
Place les deux demi cercles à la suite l'un de l'autre, tu obtiens un système avec une partie portante et une partie déportante, bilan total zéro.
Maintenant coupe ton demi cercle déportant (celui qui est bombé vers le bas) en deux pour obtenir deux quarts de cercle, et place chaqu'un de ces deux quarts de cercle de chaque côté du demi cercle portant, tu comprends tout de suite que la situation est égale à celle des deux demi cercles accolés (l'effort vers le bas du demi cercle déportant est désormais simplement réparti sur deux quarts de cercle), donc pas de portance, ni de déportance, et....... pas de déviation ni vers le bas, ni vers le haut.
La solution pour avoir une portance? DÉSOLIDARISER la courbe portante (demi cercle bombé en haut) des deux quarts de cercle déportant.
C'est ce qui se passe sur une aile, le redressement final est en aval du bord de fuite et est indépendant de l'aile (il est du à la réaction des couches d'air inférieures), et donc AU NIVEAU DE L'AILE le flux termine son parcours selon une trajectoire DESCENDANTE, sans cela, pas de portance .

Amicalement, Alain
-----

[invitea2955c80]

(il est du à la réaction des couches d'air inférieures), et donc AU NIVEAU DE L'AILE le flux termine son parcours selon une trajectoire DESCENDANTE, sans cela, pas de portance .

Si tu avais vraiment lu mes messages, tu aurais compris que courbure des lignes de courant est déviation vers le bas c'est kif-kif.

Pas vraiment, puisque les particules de fluide retrouvent en aval le niveau qu’elles avaient en amont, comme dans le malheureux "truc" .

Le retour à l’horizontale des lignes de courant en aval du profil n’est pas du à des causes extérieures, mais à la disparition de la vitesse induite par la circulation.

Voici mon hypothèse du jour qui évidemment n’engage que moi :

la direction des lignes de courant ne change pas, mais les vitesses sont modifiés, par conséquent la quantité de mvt est modifié.( sans déviation vers le bas )
La quantité de mouvement introduite dans la circulation est prélevé dans l’écoulement, le transfert se fait au moyen de la viscosité....

Voici un petit texte (trouvé sur le net et qui ne semble pas écrit par un comique) qui n’adhère pas vraiment à la déviation vers le bas :

1. Other Theories.
Note that in this entire discussion I have not once mentioned anything about (1) the air having farther to go on the the top side of an airfoil, or (2) Newton’s laws of motion, or (3) about getting lift by “deflecting the air downward”.
In the first case, there is nothing in aerodynamics requiring the top and bottom flows having to reach the trailing edge at the same time. This idea is a completely erroneous explanation for lift. The flow on top gets to the trailing edge long before the flow on the bottom because of the circulation flow field.
As for Newton, his laws are included within the aerodynamic theories discussed.
And on the "deflecting the air downward" idea, that is a three-dimensional effect. In our 2-D case, the circulation flow field causes the air out in front of the airfoil to be directed upward around the airfoil and then back down to about the same level as it started out in front. Yet due to viscous effects and resulting circulation, lift is generated. Yes, we can't fly with a two-dimensional wing and, therefore, are influenced by three dimensional effects caused by a complex trailing vortex system. We can reduce these 3-D effects by using very long wings such as on gliders or the around the world aircraft design by Bert Ruttan. On an infinitely long wing, the 3-D effects are gone and we are essentially back to looking at two-dimensional airfoil aerodynamics. If we can reduce the 3-D effects, then "deflecting the air downward" is not essential to the origins of lift.

Un petit détail : avec en amont et en aval de l’obstacle des lignes de courant symétriques,

J'ai déjà répondu à cela un grand nombre de fois, mais tu ne lis pas les messages ou tu les ignores pour ne pas avoir à y répondre vraiment.

J’ai déjà répondu, le retour à l’horizontale des lignes de courant en aval du profil n’est pas lié à des causes extérieures mais à la simple disparition de la vitesse induite par la circulation.

Je remarque que tu nies l'existence d'une déviation vers le bas, mais tu me montre systématiquement des images AVEC déviation vers le bas comme je te l'ai fait remarquer à plusieurs reprises.

Déviation vers le bas certes, mais équivalente à la déviation vers le haut qui apparaît en amont du profil.
Et retour des particules à leur niveau initial, globalement pas de déviation vers le bas.

Ce que tu as dit sur la quantité de mouvement inchangée montre que pour prouver que tu as raison, tu n'hésite pas à violer les principes physiques les plus établis.

Je ne dis pas ( plus ) que la quantité de mvt reste constante , voir plus haut mon hypothèse du jour

Résultat? Tu m'as dit que tu relançais cette discussion sur le forum physique parce que de "grosses pointures" de la physique y rôdent et peuvent donner leur avis éclairé, mais nous sommes seuls à débattre, et je pense que c'est parce que ta façon d'ignorer tous les arguments qu'on t'oppose pour replacer à chaque fois la même affirmation (dont je t'ai montré qu'elle était erronée), juste reformulée un peu différemment, et ton insistance à ne pas vouloir tenir compte du problème de conservation de la quantité de mouvement les ont dissuadés de participer à cette discussion.

Lorsque je pose à Google des questions du genre : how vings work , lift generation….

Je ne trouve pas d’explication de la portance par déviation de l’écoulement vers la bas, à l’exception de Scott et Anderson, voir ici :

http://users.skynet.be/vdp3f/portance.htm

Mais leur histoire d’écope de longueur égale à l’envergure et de hauteur égale à la corde de l’aile discrédite ( à mes yeux ) leur thèse.

Ci-dessous des images , extraites de Fundamentals of sailplane design de F. THOMAS, montrant la position du sillage ( vortex sheet ) prés de l’emplanture. Meme pour CL= 1.4 , la déviation vers le bas ne semble pas etre celle prévue par Scott et Anderson.

Cordialement et joyeux Noel

.

[Aroll]

Bonjour,

Pas vraiment, puisque les particules de fluide retrouvent en aval le niveau qu’elles avaient en amont, comme dans le malheureux "truc" .

Si, et je te répète que la cause est bien extérieure, d'ailleurs lorsque ce n'est pas le cas, comme pour ton malheureux "truc" la portance est nulle.

Le retour à l’horizontale des lignes de courant en aval du profil n’est pas du à des causes extérieures, mais à la disparition de la vitesse induite par la circulation.

Une vitesse disparaît (pourquoi? comment?) et le flux en est dévié! quid de la composante verticale de la quantité de mouvement? désintégrée?
C'est stupéfiant!

la direction des lignes de courant ne change pas, mais les vitesses sont modifiés, par conséquent la quantité de mvt est modifié.( sans déviation vers le bas )

A une force dans un sens correspond une force de réaction dans l'autre sens.
A une force vers le haut (portance) correspond donc une force de réaction vers le bas.
Donc à une quantité de mouvement (obligatoire parce qu'il y a force) dirigée vers le haut correspond une quantité de mouvement obligatoirement dirigée vers le bas (je te rappelle que la quantité de mouvement étant une grandeur vectorielle il n'est pas permis d'en modifier l'orientation gratuitement, ça vaut aussi pour rejeter la possibilité d'un retour "spontané" du flux dans une trajectoire horizontale).
DONC SI LA QUANTITÉ DE MOUVEMENT N'EST MODIFIÉE QU'EN NORME, MAIS CONSERVE UNE DIRECTION STRICTEMENT HORIZONTALE, LA FORCE CORRESPONDANTE EST ELLE AUSSI STRICTEMENT HORIZONTALE, ET IL NE PEUT DONC Y AVOIR DE PORTANCE QUI EST UNE FORCE VERTICALE.

the circulation flow field causes the air out in front of the airfoil to be directed upward around the airfoil and then back down to about the same level as it started out in front

Comme je te l'ai déjà dit à de multiple reprises, c'est une grave erreur de penser que le upwash et le downwash s'équilibre, le seul fait d'arrêter le mouvement de upwash (sommet de l'extrados) compense déjà ce upwash (comme deux coudes à 90° successifs), donc, les efforts correspondant au upwash sont compensés et annulés sur l'extrados donc avant le downwash.
De plus, le fait d'évoquer l'équivalence de dénivelé montre aussi que l'auteur se laisse abuser parce que si j'effectue une déviation montante sur 1 mètre de dénivellation suivie d'un redressement horizontal (annulant l'effet de la déviation, cfr coudes) lui même suivi d'une déviation vers le bas sur une distance plus courte (par ex: 20 centimètres) j'ai QUAND MÊME une déviation vers le bas et une force vers le haut.

then "deflecting the air downward" is not essential to the origins of lift.

C'est une conséquence inévitable, pas une origine.
De plus, l'auteur "oublie" encore la conservation de la quantité de mouvement et même la nécessité d'avoir un transfert JUSQU'AU SOL (donc vers le bas) d'une quantité de mouvement correspondant exactement à la portance (rappelle-toi la mouche dans le bocal ou l'hélicoptère dans sa boite, la balance placée en dessous continue d'indiquer le même poids quand la mouche ou l'hélicoptère vole).

Déviation vers le bas certes, mais équivalente à la déviation vers le haut qui apparaît en amont du profil.

Pour la 2358742ième fois, ce ne sont pas les distances et les formes qui comptent mais les forces, et la force correspondante à la déviation vers le haut est compensée par le rétablissement à l'horizontale.
Tu ne lis pas mes messages, je t'avais même fait une comparaison convaincante avec un problème de chariot de mine.
De plus, peu importe le parcours montant, tournant, ou même faisant une série de looping, si la sortie du flux se fait, in fine, vers le bas ,il y a alors déviation vers le bas et rien que vers le bas; et c'est d'ailleurs à ce prix qu'il y a portance sinon: non.

Et retour des particules à leur niveau initial, globalement pas de déviation vers le bas.

Si, puisque cause extérieure.

Je ne dis pas ( plus ) que la quantité de mvt reste constante , voir plus haut mon hypothèse du jour

La quantité de mouvement et la force ont la même direction, donc à quantité de mouvement horizontale, force horizontale, et toujours pas de portance.

Lorsque je pose à Google des questions du genre : how vings work , lift generation….

Je ne trouve pas d’explication de la portance par déviation de l’écoulement vers la bas, à l’exception de Scott et Anderson, voir ici :

C'est faux, il y en a, même sur les liens que tu donnes toi même (rappelle-toi la discussion: vole sur le dos, l'auteur de ton lien pdf en parlait en toute fin).
De plus, la déviation d'air découle de la portance plus qu'elle ne l'explique, c'est pourquoi elle n'est pas souvent choisie.

Mais leur histoire d’écope de longueur égale à l’envergure et de hauteur égale à la corde de l’aile discrédite ( à mes yeux ) leur thèse.

Je ne suis pas non plus d'accord avec cette description, ce n'est pas pour autant qu'il n'y a pas déviation.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

Une vitesse disparaît (pourquoi? comment?) et le flux en est dévié! quid de la composante verticale de la quantité de mouvement? désintégrée?
C'est stupéfiant!

Juste sur ce point, après je m’arrête pour ce soir , j’ai des huîtres à ouvrir.

Dans un tourbillon de circulation G, la vitesse induite en un point M situé à la distance r du centre du tourbillon est :

V = G / 2.PI. r

C’est dans tous les bouquins de MF.

D'autre part, dans un écoulement avec circulation autour d’un cylindre, par exemple, la vitesse des particules est en tout point la somme de la vitesse de l’écoulement uniforme et de vitesse induite par la circulation, à l’infini amont et à l’infini aval, la circulation n’a plus d’influence et les lignes de courant redeviennent rectilignes.

Joyeux Noël

[inviteb34bbc66]

Bonjour à tous,

je crois qu'avec ces nombreuses réponses Sickness a fait comme moi et à vite perdu le fil...(j'ai regardé et ca fait une dizaine de pages qu'il ne parle plus).
Je vais donc essayé de répondre très simplement (car mon niveau n'est pas très élevé bien que je fasse un TPE sur le vol d'un avion) à la première question posée par Sickness.
Les principales forces que j'ai relevée s'exercant sur un avion sont :
-son Poids (vertical vers le bas)(force gravitationnelle)
-la poussée (ou traction) (topic que j'ai posé très récemment) (horizontal vers l'avant) (ce qui propulse l'avion)
-la traînée (horizontale vers l'arrière) (frotements (ceci ne plaira pas aux puristes^^ mais c'est pour faire simple))
-la portance (verticale vers le haut) (voire la loi de bernoulli)

Nous pouvons aussi rajouter la poussée d'archimède qui n'est pas vraiment négligeable pour un A 380 (elle est à hauteur de 1 % j'ai calculé dans le TPE : environ 30 000 Newton (calculée avec des valeurs très évasives je précise)).

Lors du décollage l'avion a exercé une poussée supérieure à la traînée pour atteindre une certaine vitesse, il a aussi exercé une portance supérieure au poids pour décoller. Ensuite ces forces se compenseront une fois que l'avion est "stable" car si le pilote laisse faire, l'avion ira de plus en plus vite et de plus en plus haut, enfin bien sûr il y a une limite qui est assez vite atteinte, et ceci n'est bien sûr pas exact, mais faisons simple...).

Maintenant il faut expliquer ce qu'est la loi de Bernoulli, et en décrire ces limites. (attention je crois qu'il ya aura des choses à redire concernant mon explication) En fait l'air va plus vite sur le dessus que sur le dessous de l'aile dans le cas d'une aile d'avion, il se produit donc une zone de basse pression au dessus de l'aile et une zone de relative haute pression en dessous (il faut faire la différence entre pression statique et dynamiquepour comprendre), et donc l'aile va "naturellement" monter de la zone de surpression vers la zone de basse pression, elle est "aspirée" vers le haut.
L'avion étant "aspiré" vers le haut il décolle.
J'ai vu qu'il y avait un exemple avec le toit d'une maison dans un des messages, cela t'aidera sûrement.
Seulement, j'ai aussi lu que la loi de Bernoulli n'est valable que jusqu'à une vitesse d'air de 500 km/h, étant donné que les appareils du type A 380 vole quand même plus vite (700 km/h je crois) il y a sûrement d'autre forces qui s'exercent (je laisserai les pros répondre la dessus je m'arrete à ce que je crois savoir^^). Petit exemple, une aile de concorde n'aurait pas fait voler cet avion si nous avions seulement considérer le loi de Bernoulli. Et pourtant il vole bien !!(enfin maintenant il a du mal...)
Ceci peut peut-être t'aider à comprendre le vol d'un coucou donc, mais pas complêtement celui d'un A 380.

Bon courage à toi Sickness...
Cordialement,
Coralex

PS : n'hésitez pas à me contredire, car faisant un TPE sur le sujet, il vaut mieux que mes explications soient valables....

[Aroll]

Bonjour,
Coralex, personne ne songe à remettre Bernoulli en cause, la déviation vers le bas est un autre aspect de la portance, c'est même plutôt une conséquence, elle ne remplace pas Bernoulli, elle ne le concurrence même pas, en fait c'est la même chose vu autrement.

Dans un tourbillon de circulation G, la vitesse induite en un point M situé à la distance r du centre du tourbillon est :

V = G / 2.PI. r

C’est dans tous les bouquins de MF.

Ce n'est pas la question, si tu as une force verticale, tu as obligatoirement une variation de quantité de mouvement verticale, qui, de par son caractère vectoriel, doit être conservée aussi dans son aspect direction et sens; il n'est donc pas question de la réorienter sans produire une force. Si cette force vient de l'aile la portance en souffrira, si elle vient d'ailleurs, elle est donc due à une cause EXTÉRIEURE, point.
Si l'origine du redressement est l'aile, tu te retrouves de fait dans la situation de ton malheureux "truc", et tu sais bien qu'il ne vole pas.

D'autre part, dans un écoulement avec circulation autour d’un cylindre, par exemple, la vitesse des particules est en tout point la somme de la vitesse de l’écoulement uniforme et de vitesse induite par la circulation, à l’infini amont et à l’infini aval, la circulation n’a plus d’influence et les lignes de courant redeviennent rectilignes

Je n'ai, moi-même jamais cessé de dire que les lignes de courant redeviennent rectilignes, en alors je ne vois pas ce que cela viens faire, sauf si tu ne lis pas mes messages; par contre je t'ai montré que cela n'empêchait pas la déviation vers le bas.

J'espère que tes huîtres étaient bonne et joyeux Noël (en retard, désolé).

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

Ce n'est pas la question, si tu as une force verticale, tu as obligatoirement une variation de quantité de mouvement verticale, qui, de par son caractère vectoriel, doit être conservée aussi dans son aspect direction et sens; il n'est donc pas question de la réorienter sans produire une force. Si cette force vient de l'aile la portance en souffrira, si elle vient d'ailleurs, elle est donc due à une cause EXTÉRIEURE, point.
Si l'origine du redressement est l'aile, tu te retrouves de fait dans la situation de ton malheureux "truc", et tu sais bien qu'il ne vole pas.
Je n'ai, moi-même jamais cessé de dire que les lignes de courant redeviennent nes, en alors je ne vois pas ce que cela viens faire, sauf si tu ne lis pas mes messages; par contre je t'ai montré que cela n'empêchait pas la déviation vers le bas.

Ce que j’essaie de dire, c’est que les déviations amont et aval sont toutes deux, induites par l’aile,et qu’il n’y a pas de cause "extérieure".

A proximité du cylindre, les lignes de courant sont incurvées par les vitesses induites par la circulation, et ne sont horizontales que lorsque ces dernières n’existent pas, c’est à dire loin du cylindre.( à l’infini )
On se retrouve effectivement dans la situation du "Truc ".

Je répondais aussi à ton interrogation sur la disparition de la vitesse verticale en aval du profil, je te cite :

Une vitesse disparaît (pourquoi? comment?) et le flux en est dévié! quid de la composante verticale de la quantité de mouvement? désintégrée?
C'est stupéfiant

Retour sur un texte déjà présenté (L’auteur de ces lignes exerce au MIT) :

"about getting lift by “deflecting the air downward”.And on the "deflecting the air downward" idea, that is a three-dimensional effect.
In our 2-D case, the circulation flow field causes the air out in front of the airfoil to be directed upward around the airfoil and then back down to about the same level as it started out in front. Yet due to viscous effects and resulting circulation, lift is generated."



Comme le précise le texte,c'est la CIRCULATION qui génère la portance .
En incurvant la trajectoire des particules, ou ( et ) en modifant leur vitesse, la circulation modifie les quantités de mvt et ainsi apparaissent des forces.

[IMG][/url][/IMG]

En ce qui concerne la perte de quantité de mvt contenu dans l’écoulement aval,
J’ai voulu dire que la qté de mvt manquante avait été transferée au tourbillon…

Je n’ai pas, pour l’instant, trouvé sur le net de défenseur de cette idée de déviation vers le bas , sauf ici : http://users.skynet.be/vdp3f/portance.htm

[Aroll]

Bonjour

Ce que j’essaie de dire, c’est que les déviations amont et aval sont toutes deux, induites par l’aile,et qu’il n’y a pas de cause "extérieure".

Ce en quoi, tu as tort, je te l'ai montré, dans ce cas, il ne peut y avoir de portance.

On se retrouve effectivement dans la situation du "Truc ".

Qui ne vole pas, tu l'as reconnu toi-même.

Comme le précise le texte,c'est la CIRCULATION qui génère la portance .
En incurvant la trajectoire des particules, ou ( et ) en modifant leur vitesse, la circulation modifie les quantités de mvt et ainsi apparaissent des forces.

La trajectoire est incurvée pour terminer avec une composante verticale au bord de fuite, parce que à force verticale DOIT correspondre une variation de quantité de mouvement verticale c'est de la physique de base, même pour ceux qui travaillent au MIT.

En ce qui concerne la perte de quantité de mvt contenu dans l’écoulement aval,
J’ai voulu dire que la qté de mvt manquante avait été transferée au tourbillon…

La quantité de mouvement n'est pas une énergie (tu as parfois confondu), c'est une grandeur vectorielle qui doit être conservée aussi en direction (ici verticale) et en sens (ici vers le bas), et je te rappelle qu'elle doit même être transmise jusqu'au sol (souviens- toi de la mouche dans le bocal ou de l'hélico dans sa boite).

Je n’ai pas, pour l’instant, trouvé sur le net de défenseur de cette idée de déviation vers le bas , sauf ici : http://users.skynet.be/vdp3f/portance.htm

Tu as mal cherché, alors je t'aide...
http://www.onera.fr/conferences/tourbillons-sillage/
Tu le connais bien, c'est Laurent Jacquin, il ne travaille pas au MIT, mais à l'ONERA, ce qui n'est pas mal non plus.
Son propos concerne plus précisément les tourbillons de sillage, mais lorsqu'il doit donner une explication de la portance, même rapide, il ne dit pas que les lignes s'incurvent puis se redressent, ce serait facile et rapide, ni que l'aile génère une différence de pression, ce qui serait vrai facile et rapide; non il choisi délibérément de parler de déviation vers le bas!
Un petit extrait:
. La portance fait tourner l’air

Un avion agit sur l'air qui l'entoure en le propulsant vers le bas. L'air ainsi déplacé imprime sur l'avion une force de réaction dirigée vers le haut : c'est la portance. Si l'avion se déplace horizontalement, sa force de portance équilibre son poids ; donc, pour voler l'avion propulse vers le bas une masse d'air avec une force équivalente à son poids. On peut montrer par exemple qu'un Airbus A340 (qui pèse 190 tonnes à l'atterrissage pour les versions A340-200 et 300) brasse environ 400 tonnes d'air par seconde en phase d'atterrissage ! En contournant les extrémités de la voilure, cette masse d'air acquière un mouvement de giration (voir figure 1). Cela aboutit à la formation d'une paire de tourbillons parallèles très intenses, de sens de rotation opposés (voir figures 2 et 3). Ces tourbillons brassent la masse d'air déplacée par le poids de l'avion.

Un peu plus loin, en parlant des tourbillons, il dit ceci:
2. Le danger

Dans un premier temps, cette paire de tourbillons contrarotatifs s'avère très persistante. Elle descend dans l'atmosphère avec une vitesse verticale typique d'environ 5 mètres par seconde (20 km/heure). Un avion de plus petite taille qui rencontre ces tourbillons peut subir un violent mouvement de roulis qui le met en danger.
J'ai mis en gras et souligné ce qui est intéressant, pour notre discussion, même ces tourbillons descendent.......

Son profil: Laurent Jacquin est adjoint au directeur du
Département d'Aérodynamique Fondamentale et Expérimentale (DAFE)
de l'Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales (Onera)
Il est Professeur Chargé de cours à l'école Polytechnique.

Un autre lien que tu aurais du trouver en cherchant bien:
Cette fois ce n'est pas l'ONERA, c'est la NASA, le Glenn Research Center.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift1.html
Un extrait:
Lift occurs when a moving flow of gas is turned by a solid object. The flow is turned in one direction, and the lift is generated in the opposite direction, according to Newton's Third Law of action and reaction. Because air is a gas and the molecules are free to move about, any solid surface can deflect a flow. For an aircraft wing, both the upper and lower surfaces contribute to the flow turning. Neglecting the upper surface's part in turning the flow leads to an incorrect theory of lift.

Des précisions supplémentaires sur le même site:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/right2.html
Et encore un extrait:
Lift Generated in a Moving Fluid

For a body immersed in a moving fluid, the fluid remains in contact with the surface of the body. If the body is shaped, moved, or inclined in such a way as to produce a net deflection or turning of the flow, the local velocity is changed in magnitude, direction, or both. Changing the velocity creates a net force on the body. It is very important to note that the turning of the fluid occurs because the molecules of the fluid stay in contact with the solid body since the molecules are free to move. Any part of the solid body can deflect a flow. Parts facing the oncoming flow are said to be windward, and parts facing away from the flow are said to be leeward. Both windward and leeward parts deflect a flow. Ignoring the leeward deflection leads to a popular incorrect theory of lift.

Ici aussi, j'ai mis en gras certaines choses particulièrement........ éloquentes.
Remarque la splendide image en haut de la page de ce lien, où les lignes de courant quittent le bord de fuite en descendant et que sauf par magie, l'aile ne peut plus redresser elle même parce que les choses se passent désormais plus loin.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

La trajectoire est incurvée pour terminer avec une composante verticale au bord de fuite, parce que à force verticale DOIT correspondre une variation de quantité de mouvement verticale c'est de la physique de base, même pour ceux qui travaillent au MIT.

Je ne vois pas très bien ce qu’est une variation de quantité de mvt verticale.
J’aime bien l’image des lignes de courant autour du bord d’attaque ( voir mon précédent message ) .
C’est en effet, dans l’environnement immédiat du bord d’attaque, que le fluide exerce le maximum d’efforts sur l’aile et pourtant , les particules ne sont pas déviées vers le bas, mais voient simplement leur vitesse augmenter et leur trajectoire s'incurver (dans le bon sens ).

La quantité de mouvement n'est pas une énergie (tu as parfois confondu), c'est une grandeur vectorielle qui doit être conservée aussi en direction (ici verticale) et en sens (ici vers le bas), et je te rappelle qu'elle doit même être transmise jusqu'au sol (souviens- toi de la mouche dans le bocal ou de l'hélico dans sa boite).

Certes, mais la nature vectorielle de cette grandeur ne m’ autorise-t-elle à écrire que la quantité de mouvement contenue dans le système tourbillonnaire géneré par l'aile, a été empruntée quelque part ?

Tu as mal cherché, alors je t'aide...
http://www.onera.fr/conferences/tourbillons-sillage/
Tu le connais bien, c'est Laurent Jacquin, il ne travaille pas au MIT, mais à l'ONERA, ce qui n'est pas mal non plus.
Son propos concerne plus précisément les tourbillons de sillage, mais lorsqu'il doit donner une explication de la portance, même rapide, il ne dit pas que les lignes s'incurvent puis se redressent, ce serait facile et rapide, ni que l'aile génère une différence de pression, ce qui serait vrai facile et rapide; non il choisi délibérément de parler de déviation vers le bas!
Un petit extrait:
. La portance fait tourner l’air
Un avion agit sur l'air qui l'entoure en le propulsant vers le bas. L'air ainsi déplacé imprime sur l'avion une force de réaction dirigée vers le haut : c'est la portance. Si l'avion se déplace horizontalement, sa force de portance équilibre son poids ; donc, pour voler l'avion propulse vers le bas une masse d'air avec une force équivalente à son poids. On peut montrer par exemple qu'un Airbus A340 (qui pèse 190 tonnes à l'atterrissage pour les versions A340-200 et 300) brasse environ 400 tonnes d'air par seconde en phase d'atterrissage

C’est assez étonnant , comment évaluer à 400 tonnes la masse d’air brassée dans un champs de vitesses aussi complexe que celui qui entoure l’avion..

Un autre lien que tu aurais du trouver en cherchant bien:
Cette fois ce n'est pas l'ONERA, c'est la NASA, le Glenn Research Center.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift1.html
Un extrait:
Lift occurs when a moving flow of gas is turned by a solid object. The flow is turned in one direction, and the lift is generated in the opposite direction, according to Newton's Third Law of action and reaction. Because air is a gas and the molecules are free to move about, any solid surface can deflect a flow. For an aircraft wing, both the upper and lower surfaces contribute to the flow turning. Neglecting the upper surface's part in turning the flow leads to an incorrect theory of lift.

Des précisions supplémentaires sur le même site:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/right2.html
Et encore un extrait:
Lift Generated in a Moving Fluid

For a body immersed in a moving fluid, the fluid remains in contact with the surface of the body. If the body is shaped, moved, or inclined in such a way as to produce a net deflection or turning of the flow, the local velocity is changed in magnitude, direction, or both. Changing the velocity creates a net force on the body. It is very important to note that the turning of the fluid occurs because the molecules of the fluid stay in contact with the solid body since the molecules are free to move. Any part of the solid body can deflect a flow. Parts facing the oncoming flow are said to be windward, and parts facing away from the flow are said to be leeward. Both windward and leeward parts deflect a flow. Ignoring the leeward deflection leads to a popular incorrect theory of lift.

Je connais ce lien.
"Lift occurs when a moving flow of gas is turned by a solid object.
The local velocity is changed in magnitude, direction, or both. Changing the velocity creates a net force on the body.”
Ce n'est pas en contradiction avec ce que j'ai écrit.
.
Là, je ne comprends pas bien :
Ignoring the leeward deflection leads to a popular incorrect theory of lift.

Ici aussi, j'ai mis en gras certaines choses particulièrement........ éloquentes.
Remarque la splendide image en haut de la page de ce lien, où les lignes de courant quittent le bord de fuite en descendant et que sauf par magie, l'aile ne peut plus redresser elle même parce que les choses se passent désormais plus loin.

Nouvelle tentative d’explication:

C’est la circulation générée par l’aile qui dévie la trajectoire des particules de fluide en amont et en aval de l’aile.
Lorsque la vitesse induite par cette circulation disparaît, les particules reprennent la trajectoire qu’elles auraient eu si la perturbation causée par
l'aile, n’avait jamais existé .


Pour finir, je suis assez étonné de constater le mépris total dont fait preuve la "communauté scientifique" présente sur ce forum à l’égard de cet échange….
Nos bétises et approximations fatiguent peut-etre..
Ne devrions-nous pas cher Arroll? poursuivre ,s’il y a lieu, en MP..

[Aroll]

Bonjour,

Je ne vois pas très bien ce qu’est une variation de quantité de mvt verticale.

Une variation de la composante verticale de la quantité de mvt, parce que à force verticale variation de quantité de mouvement verticale et rien que ça.

J’aime bien l’image des lignes de courant autour du bord d’attaque ( voir mon précédent message ) .
C’est en effet, dans l’environnement immédiat du bord d’attaque, que le fluide exerce le maximum d’efforts sur l’aile et pourtant , les particules ne sont pas déviées vers le bas, mais voient simplement leur vitesse augmenter et leur
trajectoire s'incurver (dans le bon sens )

Oui, la portance est maximale assez près du bord d'attaque, ce qui peut surprendre à cause du upwash.
L'explication c'est que, aussi bizarre que cela puisse paraître, le upwash ne génère presque pas de force vers le bas sur l'aile, et cela parce que son "moteur" ce n'est pas la "pente montante" du bord d'attaque, en d'autre terme le bord d'attaque ne constitue pas une sorte de coude vers le haut; le "moteur" du upwash c'est la dépression d'extrados. L'effort nécessaire au upwash vient de la différence de pression entre l'amont de l'aile et l'extrados, il n'y a donc pas à attendre de force de réaction vers le bas sur l'aile.
D'ailleurs, tu peux remarquer que plus l'angle d'attaque augmente, plus la dépression d'extrados augmente, plus les lignes de courants "préfèrent" passer par l'extrados provoquant un déplacement du point d'arrêt plus loin sous l'intrados.
Le flux est proprement "aspiré" par la dépression d'extrados.
Mais, si une zone de dépression ne pousse pas, elle ne "tire" pas non plus, elle n'a pas de "petits bras musclés", et elle ne produit pas de force à distance façon électromagnétisme, elle se contente de créer les conditions qui permettent à la pression régnant plus loin de "pousser" le flux dans sa direction.
Le upwash ne peut donc pas être à l'origine d'une force de réaction vers le bas sur l'aile
En d'autres termes, et même si cela t'étonne, tout se passe COMME si le upwash était, lui aussi du, au moins en partie, à une cause extérieure.
C'est pour cela que le maximum de portance est atteint là.

Certes, mais la nature vectorielle de cette grandeur ne m’ autorise-t-elle à écrire que la quantité de mouvement contenue dans le système tourbillonnaire géneré par l'aile, a été empruntée quelque part ?

Pour annuler un vecteur, il faut un autre vecteur de norme égale, de même direction, et de sens contraire, pour contrer une force il faut une contreforce correctement orientée, et c'est pareil pour la quantité de mvt.

C’est assez étonnant , comment évaluer à 400 tonnes la masse d’air brassée dans un champs de vitesses aussi complexe que celui qui entoure l’avion..

Tu prends la vitesse de l'avion (= vitesse de l'air), tu prends l'angle de déviation (à peu près égal à l'angle d'incidence puis que les lignes de courant continuent plus ou moins dans le prolongement de la corde), tu obtiens la vitesse de descente de l'air (par exemple: 5m/s), tu prends la formule: F= q*v (débit massique fois vitesse), tu obtiens 400 tonnes/sec à environ 5m/s, GLOBALEMENT, EN MOYENNE, ce qui n'empêche pas des différences locales.

Je connais ce lien.
"Lift occurs when a moving flow of gas is turned by a solid object.
The local velocity is changed in magnitude, direction, or both. Changing the velocity creates a net force on the body.”
Ce n'est pas en contradiction avec ce que j'ai écrit.

Si, parce que tu envisages la possibilité de produire une force verticale avec une variation de quantité de mouvement strictement horizontale, chose physiquement impossible. S'il est question, sur ce lien, de variation en norme, en direction, ou les deux, laissant ainsi la porte ouverte à une éventuelle variation en norme seulement, c'est parce qu'ils veulent se placer dans le cadre le plus général possible, et donc tenir compte de cas ou quantité de mouvement verticale du flux d'air existe déjà (exemple: ascendance): dans ce cas la variation en norme seule de cette quantité de mouvement suffit, mais il faut que ce soit VERTICAL.

Là, je ne comprends pas bien :
Ignoring the leeward deflection leads to a popular incorrect theory of lift.

La déviation n'est pas due que à l'intrados (plus ou moins exposé au vent relatif lorsqu'il y a angle d'incidence non nul), mais aussi à l'extrados (de plus en plus "à l'abri du vent" avec l'augmentation de l'incidence) parce que le flux suit la paroi (effet Coanda), et est ainsi lui aussi dévié.

Nouvelle tentative d’explication:

C’est la circulation générée par l’aile qui dévie la trajectoire des particules de fluide en amont et en aval de l’aile.
Lorsque la vitesse induite par cette circulation disparaît, les particules reprennent la trajectoire qu’elles auraient eu si la perturbation causée par
l'aile, n’avait jamais existé .

Si je suis entraîné dans le mouvement de rotation d'un manège, et que celui-ci disparaît subitement, je continue tout droit selon la tangente sauf si on exerce sur moi une autre force dans un autre sens, de la même façon, le flux tournant "lâché" par l'aile dans une phase descendante continuera de descendre si aucune autre force ne le contrarie.

Pour finir, je suis assez étonné de constater le mépris total dont fait preuve la "communauté scientifique" présente sur ce forum à l’égard de cet échange….
Nos bétises et approximations fatiguent peut-etre..

J'ai déjà répondu d'avance à cela, il y a quelques temps.

Ne devrions-nous pas cher Arroll? poursuivre ,s’il y a lieu, en MP.

.
Non, car cela supprimerait toute chance d'intervention de la "communauté scientifique" que tu réclames, et qui, c'est vrai, apporterait certainement un plus, et cela priverait tous les autres d'informations qu'ils souhaitent peut-être et qui sont utiles sûrement.
Absence d'intervention n'est pas forcément absence d'intérêt.

Amicalement, Alain

[zoup1]

Pour finir, je suis assez étonné de constater le mépris total dont fait preuve la "communauté scientifique" présente sur ce forum à l’égard de cet échange….
Nos bétises et approximations fatiguent peut-etre..

Je crois que personne n'a vraiment envie de lire les 250 messages de ce fil.
Personnellement, je me suis déjà exprimé sur le sujet il y environ 200 messages, et également dans d'autres fils qui traitent plus ou moins du même sujet...

PS : L'emploi correct des lois de conservation n'est pas une approximation.

[invitea2955c80]

.....Oui, la portance est maximale assez près du bord d'attaque, ce qui peut surprendre à cause du upwash.
L'explication c'est que, aussi bizarre que cela puisse paraître, le upwash ne génère presque pas de force vers le bas sur l'aile, et cela parce que son "moteur" ce n'est pas la "pente montante" du bord d'attaque, en d'autre terme le bord d'attaque ne constitue pas une sorte de coude vers le haut; le "moteur" du upwash c'est la dépression d'extrados. L'effort nécessaire au upwash vient de la différence de pression entre l'amont de l'aile et l'extrados, il n'y a donc pas à attendre de force de réaction vers le bas sur l'aile....

C’est l’écoulement avec circulation qui génère le up-wash.
Je suis d’accord le up-wash ne génère pas de force sur l’aile, pas plus que le down-wash d’ailleurs.

D'ailleurs, tu peux remarquer que plus l'angle d'attaque augmente, plus la dépression d'extrados augmente, plus les lignes de courants "préfèrent" passer par l'extrados provoquant un déplacement du point d'arrêt plus loin sous l'intrados.
Le flux est proprement "aspiré" par la dépression d'extrados.
Bien entendu, la circulation augmente avec l’incidence ( et la vitesse ),et pour respecter la condition de KUTTA, le point d’arrêt amont est bien contraint à un déplacement.
Mais, si une zone de dépression ne pousse pas, elle ne "tire" pas non plus, elle n'a pas de "petits bras musclés", et elle ne produit pas de force à distance façon électromagnétisme, elle se contente de créer les conditions qui permettent à la pression régnant plus loin de "pousser" le flux dans sa direction.

Ouais, si tu veux…mais, c’est malgré tout la connaissance des pressions sur l’aile qui permet de calculer la portance.

Le upwash ne peut donc pas être à l'origine d'une force de réaction vers le bas sur l'aile
En d'autres termes, et même si cela t'étonne, tout se passe COMME si le upwash était, lui aussi du, au moins en partie, à une cause extérieure.
C'est pour cela que le maximum de portance est atteint là.

La dépression maximale est atteinte pas loin de là ou le rayon de courbure du profil est minimal..

Tu prends la vitesse de l'avion (= vitesse de l'air), tu prends l'angle de déviation (à peu près égal à l'angle d'incidence puis que les lignes de courant continuent plus ou moins dans le prolongement de la corde), tu obtiens la vitesse de descente de l'air (par exemple: 5m/s), tu prends la formule: F= q*v (débit massique fois vitesse), tu obtiens 400 tonnes/sec à environ 5m/s, GLOBALEMENT, EN MOYENNE, ce qui n'empêche pas des différences locales.

Lorsque je vois les images de l’écoulement en amont d’une aile j’ai du mal à admettre ce genre de calcul,
En appliquant ta méthode, un Airbus en finale à 300 km/h , avec une incidence de 15° , ça donne une vitesse verticale de 22 m/s…cela nous ferait moins de tonnes !

Si, parce que tu envisages la possibilité de produire une force verticale avec une variation de quantité de mouvement strictement horizontale, chose physiquement impossible. S'il est question, sur ce lien, de variation en norme, en direction, ou les deux, laissant ainsi la porte ouverte à une éventuelle variation en norme seulement, c'est parce qu'ils veulent se placer dans le cadre le plus général possible, et donc tenir compte de cas ou quantité de mouvement verticale du flux d'air existe déjà (exemple: ascendance): dans ce cas la variation en norme seule de cette quantité de mouvement suffit, mais il faut que ce soit VERTICAL.

Imagine que je rabote partiellement mon profil immédiatement derrière le bord d’attaque, de manière à avoir localement une surface plane.
Les lignes de courant seront localement rectilignes , mais j’obtiendrais toujours une dépression parce que l’écoulement accéléré réduira localement la pression statique ( Bernoulli ).
Voir ici : http://lanturluland.free.fr/lanturlu...ffle/ima01.htm
L'aspisouffle fabrique bien une force verticale avec des variations de vitesses horizontales.

La déviation n'est pas due que à l'intrados (plus ou moins exposé au vent relatif lorsqu'il y a angle d'incidence non nul), mais aussi à l'extrados (de plus en plus "à l'abri du vent" avec l'augmentation de l'incidence) parce que le flux suit la paroi (effet Coanda), et est ainsi lui aussi dévié.
Si je suis entraîné dans le mouvement de rotation d'un manège, et que celui-ci disparaît subitement, je continue tout droit selon la tangente sauf si on exerce sur moi une autre force dans un autre sens, de la même façon, le flux tournant "lâché" par l'aile dans une phase descendante continuera de descendre si aucune autre force ne le contrarie.

Ce que je n’arrive pas à t’expliquer ( dommage que les pédagogues spécialistes de la MF dédaignent ce débat ), c’est qu’il s’agit de la superposition de deux écoulements..

Principe : si on connaît deux écoulements possibles autour d’un même obstacle, leur somme constitue, elle aussi, un écoulement possible.
Dans le cas de l’aile, on superpose un écoulement uniforme et un écoulement à circulation
Lorsque la circulation disparaît ( et c’est rapide ) il ne reste que l’écoulement uniforme…

[Aroll]

Bonjour,

C’est l’écoulement avec circulation qui génère le up-wash.

Le upwash est un mouvement d'air (vers le haut), tout mouvement d'une masse est généré par une force, c'est donc une force qui génère le upwash (elle est due à la différence de pression).
Le upwash fait partie de l'écoulement avec circulation, mais cette dernière est un type d'écoulement pas une force.

la dépression maximale est atteinte pas loin de là ou le rayon de courbure du profil est minimal..

Oui et on peut dire aussi que c'est parce que cette zone correspond au sommet donc à la vitesse maximale pour l'écoulement (en rapport avec l'effet venturi).
On peut dire aussi que c'est l'endroit ou le "virage" est le plus prononcé, donc la variation de quantité de mouvement (VERTICALE, BIEN SÛRE) la plus forte.
Tu vois, on peut décrire le phénomène sous pleins d'aspects différents.

Lorsque je vois les images de l’écoulement en amont d’une aile j’ai du mal à admettre ce genre de calcul,
En appliquant ta méthode, un Airbus en finale à 300 km/h , avec une incidence de 15° , ça donne une vitesse verticale de 22 m/s…cela nous ferait moins de tonnes !

Peut être que, dans ce cas, et pour diverses raisons qui ne me viennent pas spontanément (pour l'instant), la déviation se fait avec un angle plus petit que l'angle d'incidence,
mais un avion DOIT dévier de l'air vers le bas parce que c'est à la fois une conséquence inévitable de la portance et une obligation dictée par le respect du principe de conservation de la quantité de mouvement.

Imagine que je rabote partiellement mon profil immédiatement derrière le bord d’attaque, de manière à avoir localement une surface plane.
Les lignes de courant seront localement rectilignes , mais j’obtiendrais toujours une dépression parce que l’écoulement accéléré réduira localement la pression statique ( Bernoulli ).

Oui, et au passage remarque qu'à cet endroit, l'écoulement ne "tourne" pas non plus alors que c'est ton leitmotiv depuis un certain nombres de message.
La diminution de la pression statique provoque une "aspiration" d'air depuis toutes les directions, SAUF depuis le bas (à cause de l'obstacle que constitue l'aile). On a donc un mouvement global d'air vers le bas au dessus de la zone dépressionnaire.

L'aspisouffle fabrique bien une force verticale avec des variations de vitesses horizontales.

Je ne peux pas voir le lien qui correspond (normal si, comme je le pense, il y a du JPP derrière) mais il n'en reste pas moins que générer une force verticale par une variation de quantité de mouvement uniquement horizontale est impossible alors:
Je pense, qu'encore une fois tu comprends mal ce qui est dit.

Ce que je n’arrive pas à t’expliquer ( dommage que les pédagogues spécialistes de la MF dédaignent ce débat ), c’est qu’il s’agit de la superposition de deux écoulements..

Si, tu y arrives très bien, mais je n'ai JAMAIS nié l'existence de ces deux écoulements.

Principe : si on connaît deux écoulements possibles autour d’un même obstacle, leur somme constitue, elle aussi, un écoulement possible.
Dans le cas de l’aile, on superpose un écoulement uniforme et un écoulement à circulation
Lorsque la circulation disparaît ( et c’est rapide ) il ne reste que l’écoulement uniforme…

C'est là que tu ne comprends pas quelque chose d'essentiel: c'est que l'écoulement à circulation ne peut "disparaître" comme par magie, les molécules qui le composent ne peuvent se diluer dans le néant; si elles continuent à exister leur quantité de mouvement (vers le bas à cet endroit) lui aussi existe encore; elles ne peuvent donc changer de direction sans y être forcées.
Ce qui provoque le changement de direction c'est la conjugaison de la poussée horizontale due au flux passé sous l'intrados et de "l'amortissement vertical" du à la réaction des couches d'air inférieures que le flux descendant vient rencontrer (donc: cause EXTÉRIEURE).


Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

...Citation:
"Imagine que je rabote partiellement mon profil immédiatement derrière le bord d’attaque, de manière à avoir localement une surface plane.
Les lignes de courant seront localement rectilignes , mais j’obtiendrais toujours une dépression parce que l’écoulement accéléré réduira localement la pression statique ( Bernoulli )"

Oui, et au passage remarque qu'à cet endroit, l'écoulement ne "tourne" pas non plus alors que c'est ton leitmotiv depuis un certain nombres de message...

A proximité du profil, l'écoulement ne " tourne " peut-etre pas, mais il conserve une vitesse plus élevée qu’à l’infini amont et par conséquent, la pression statique reste inférieure à la pression atmosphérique.

La diminution de la pression statique provoque une "aspiration" d'air depuis toutes les directions, SAUF depuis le bas (à cause de l'obstacle que constitue l'aile). On a donc un mouvement global d'air vers le bas au dessus de la zone dépressionnaire.

La dépression courbe les lignes de courant, et la courbure des lignes de courant génère une dépression....
Attention , les particules ne traversent pas les lignes de courant….

Je ne peux pas voir le lien qui correspond , mais il n'en reste pas moins que générer une force verticale par une variation de quantité de mouvement uniquement horizontale est impossible alors:
Je pense, qu'encore une fois tu comprends mal ce qui est dit

Sans aucun doute, mais voici l’aspisouffle :
[IMG][/IMG]

En souffant dans le tube placé verticalement, on peut maintenir la boite jaune…
La dépression est bien lié à une modification des vitesses qui restent horizontales et il faut bien une force verticale pour équilibrer le poids de la boite...

C'est là que tu ne comprends pas quelque chose d'essentiel: c'est que l'écoulement à circulation ne peut "disparaître" comme par magie, les molécules qui le composent ne peuvent se diluer dans le néant; si elles continuent à exister leur quantité de mouvement (vers le bas à cet endroit) lui aussi existe encore; elles ne peuvent donc changer de direction sans y être forcées.
Ce qui provoque le changement de direction c'est la conjugaison de la poussée horizontale due au flux passé sous l'intrados et de "l'amortissement vertical" du à la réaction des couches d'air inférieures que le flux descendant vient rencontrer (donc: cause EXTÉRIEURE).

Les particules n’appartiennent pas à l’un ou l’autre des deux écoulements.
C’est la vitesse de ces particules qui est la somme des vitesses induites par les deux écoulements.
Un tourbillon de circulation G, induit en un point situé à une distance R de l’axe du tourbillon une vitesse = G / 2.PI. R

L’influence du tourbillon ne se fait donc sentir qu’à proximité de l’obstacle, d’ou la forme classique des lignes de courant autour d’un cylindre circulaire placé dans un écoulement avec circulation.

[IMG][/IMG]

[zoup1]

En souffant dans le tube placé verticalement, on peut maintenir la boite jaune…
La dépression est bien lié à une modification des vitesses qui restent horizontales et il faut bien une force verticale pour équilibrer le poids de la boite...

La version complète est là :
http://www.savoir-sans-frontieres.co...irisouffle.htm

Il y a une partie édifiante sur les moyens de voler dans l'helium et sur le rôle de la viscosité pour voler.
Bernouilli est une chose mais avec un fluide parfait, pas de vol possible.
On peut l'utiliser mais uniquement en dehors de la couche limite où sont localisés les effets visqeux.
En ce qui concerne l'aspirisouffle, le problème est interessant : comment interpréter sans utiliser Bernouilli.
En tout cas, tu admettras que quand on souffle dans le tuyau on accélère verticalement l'air qui est dans le tube.

[Aroll]

Bonjour,

A proximité du profil, l'écoulement ne " tourne " peut-etre pas, mais il conserve une vitesse plus élevée qu’à l’infini amont et par conséquent, la pression statique reste inférieure à la pression atmosphérique.

Relis ce que j'ai écrit, et tu verras que je n'ai jamais dit le contraire.

La dépression courbe les lignes de courant, et la courbure des lignes de courant génère une dépression....
Attention , les particules ne traversent pas les lignes de courant….

Je n'ai pas dit non plus que les particules traversaient les lignes de courant, décidément, tu as une compréhension orientée.
J'ai dit: la dépression aspire, et pas seulement l'aile, donc: descente d'air d'un point de vue global.

Sans aucun doute, mais voici l’aspisouffle :
http://i27.servimg.com/u/f27/11/22/18/61/aspibo10.jpg


En soufflant dans le tube placé verticalement, on peut maintenir la boite jaune…
La dépression est bien lié à une modification des vitesses qui restent horizontales et il faut bien une force verticale pour équilibrer le poids de la boite...

L'écoulement horizontal produit une baisse de pression statique, conséquence: il y a aspiration au dessus COMME en dessous.
Si l'air était envoyé horizontalement dès le départ, la boite jaune et le tube avec disque auraient tendance à vouloir se rapprocher l'un de l'autre.
Le souffle vers le bas passant dans le tuyau produit l'effort vers le bas qui compense cette tendance, mais il y a bien aspiration de ce qui se trouve au dessus de l'écoulement.
Si au dessus de l'écoulement il y a de l'air, alors il y a aspiration d'air et descente vers le bas.
Si au dessus de l'écoulement il y a une surface rigide, elle sera elle aussi soumise à la même dépression et subira une poussée vers le bas de la part de l'air se trouvant au dessus, si cette poussée vers le bas est compensée par la main de l'expérimentateur, c'est lui qui donne la "contre- quantité de mouvement".
Un exemple:
Tu prends un avion, tu prends un grand tube en tôle d'un diamètre supérieur à l'envergure de l'avion, tu pose ce tube géant sur des amortisseurs ou sur une balance, tu demande à un pilote doué pour la voltige (toi par exemple) de passer dans ce "couloir" avec l'avion.
Résultat: au moment où l'avion passe dans le tube, les amortisseurs se compriment, ou, si c'est la balance que l'on a mis, elle indique le poids du tube + celui de l'avion (incontournablement obligatoire pour raisons de conservation), et, en plus si la tôle qui forme le "toit" du tube au dessus de l'avion est suffisamment fine, elle se creusera vers le bas sous l'effet de la différence de pression.
La descente du tube sur ses amortisseurs et la déformation de sa partie supérieure sont l'équivalent à la déviation d'air vers le bas lorsque celle-ci est empêchée.
Tous ces phénomènes (descente d'air, descente et déformation de tube) ne sont que la conséquence de l'action des différences de pression.

Les particules n’appartiennent pas à l’un ou l’autre des deux écoulements.
C’est la vitesse de ces particules qui est la somme des vitesses induites par les deux écoulements.
Un tourbillon de circulation G, induit en un point situé à une distance R de l’axe du tourbillon une vitesse = G / 2.PI. R

Bien sûr, mais la composante verticale de leur quantité de mouvement ne peut disparaître comme par enchantement, il faut une FORCE pour y parvenir c'est de la physique de base.

L’influence du tourbillon ne se fait donc sentir qu’à proximité de l’obstacle, d’ou la forme classique des lignes de courant autour d’un cylindre circulaire placé dans un écoulement avec circulation.

Oui, mais cela n'empêche en rien l'impossibilité de voir disparaître, sans contrepartie, la composante verticale de la quantité de mouvement de toute ces molécules.
Je rappelle, en plus que cette composante verticale de la quantité de mouvement doit même être transmise jusqu'au sol.

Je te remercie aussi de m'offrir ton illustration sur laquelle les lignes de courants quittent le cylindre selon une trajectoire furieusement descendante

Amicalement, Alain

[Aroll]

Bonjour,
J'aimerais rajouter quelque chose.
L'aspisouffle me fait penser à l'histoire de Willard Custer, l'inventeur des avions à aile en gouttière; il avait été très impressionné par une expérience.
Il avait placé deux cloisons face à face formant ainsi un couloir dans lequel il avait placé un puissant ventilateur constitué d'un moteur d'avion entraînant une hélice.
Le puissant flux d'air ainsi produit entre les deux cloisons avait tellement fait chuter la pression statique que les deux cloisons, pourtant bien attachées, s'étaient effondrées vers l'intérieur.
Il était resté marqué par cette démonstration de la puissance de "l'effet Bernoulli".
Dans cette expérience, on obtient une forte poussée sur les cloisons grâce à un écoulement strictement perpendiculaire aux forces agissant sur les cloisons (donc sans déviation).
Seulement voilà, la chute de pression par effet Bernoulli a agit de la même façon de chaque côté (les DEUX cloisons se sont effondrées ensembles), produisant, non pas une mais deux forces de même intensité mais de sens opposés. Bilan total: zéro.
Si l'on construisait un engin équipé d'un tel couloir, mais dont les cloisons seraient placées horizontalement afin d'obtenir une force verticale, on en obtiendrait plutôt deux: l'une en dessous poussant vers le haut et l'autre au dessus poussant vers le bas avec exactement la même intensité, donc: bilan nul.
Dans le cas de l'aspisouffle il existe aussi deux forces opposées, l'une d'elles pousse la boite vers le haut, et l'autre de norme égale mais de sens contraire pousse le tube avec disque vers le bas. Si l'expérimentateur ne tenait pas le tube avec sa main, l'ensemble tomberait immédiatement.
Une aile est un "couloir" à cloisons horizontales dont on aurait enlevé la cloison supérieure. Si la dépression ne peut "aspirer" la cloison supérieure manquante, elle aspirera l'air qui se trouve au dessus; le résultat est un mouvement d'air, globalement vers le bas.
Le terme de déviation peut alors sembler abusif, mais c'est seulement une facilité, l'important étant de comprendre qu'il y a toujours un mouvement vers le bas correspondant à une force vers le haut, et que quand il n'y a pas de mouvement dans une direction privilégiée, la force, elle non plus, n'agit pas dans une direction privilégiée.
On peut remarquer aussi que cette descente d'air n'a pas d'action mécanique sur l'aile, on peut en déduire que le mouvement d'air descendant n'est pas à l'origine de la portance.
C'est vrai la "vraie" origine de la portance, c'est la différence de pression, la déviation vers le bas plutôt une conséquence, mais incontournable ne fût-ce que pour des raisons de conservation.
C'est pourquoi, plutôt que de dire que la portance est due à une déviation, je préfère dire qu'elle s'accompagne d'une déviation; c'est plus proche de la réalité.
Autre chose encore: si je peux paraître parfois un peu "acharné" c'est que les conséquences d'un refus de prendre en compte cette déviation vers le bas peuvent être énormes. Souviens-toi, Robur, qu'à cause de ce rejet de la nécessité d'un mouvement vers le bas, tu étais persuadé qu'il était possible de voler avec un engin tel que schématisé sur le dessin ci-joint.
Le système fonctionne en circuit fermé sans interaction avec l'extérieur, ce qui exclu d'avance et même sans calcul toute possibilité de se mouvoir (toujours cette conservation).
Croire ou pire encore, faire croire qu'une telle chose est possible peut mener à tous les délires concernant des systèmes de propulsion de type cosmicosupraluminicomagicoiner tiels (entre autres)
Il y a déjà suffisamment de petits génies découvreurs incompris de la solution permettant les voyages interstellaires, inutiles d'en stimuler d'autres.

Amicalement, Alain

[Aroll]

L'image attachée est absente du message, j'espère que ça va marcher maintenant.

[invitea2955c80]

....Je te remercie aussi de m'offrir ton illustration sur laquelle les lignes de courants quittent le cylindre selon une trajectoire furieusement descendante

C’est justement cette symétrie qui a jeté le trouble dans ma pauvre cervelle…:
En prenant une surface un peu plus grande que l’image, les vitesses en entrée et en sortie sont identiques , donc pas de modification de la quantité de mouvement et par conséquent pas d’effort sur
l’obstacle….
En cherchant ce que le NACA pouvait avoir écrit à propos du DOWNWASH , je viens de tomber sur la technical note n° 42 , dans laquelle il est écrit en introduction :
" It is obvious that, in accordance with Newton ‘s second law , the lift on an aerofoil must be equal to the vertical momentum communicated per second to the air mass affected."

Shame on me ! Si cette vénérable institution le dit , c’est que c’est vrai !!

En regardant de plus prés, il semble effectivement, que la différence des quantités de mvt. entre l’aval et l’amont génère une portance égale à celle que donne un calcul réalisé avec les vitesses locales, et la distribution des pressions (Bernoulli ) sur un cylindre circulaire de longueur infinie plongé dans un fluide parfait.

C'est pourquoi, plutôt que de dire que la portance est due à une déviation, je préfère dire qu'elle s'accompagne d'une déviation; c'est plus proche de la réalité.

Non , je crois à présent que la portance est due à une déviation, ( courbure des lignes de courant )

J'aimerais rajouter quelque chose.
L'aspisouffle me fait penser à l'histoire de Willard Custer, l'inventeur des avions à aile en gouttière; il avait été très impressionné par une expérience.
Il avait placé deux cloisons face à face formant ainsi un couloir dans lequel il avait placé un puissant ventilateur constitué d'un moteur d'avion entraînant une hélice.
Le puissant flux d'air ainsi produit entre les deux cloisons avait tellement fait chuter la pression statique que les deux cloisons, pourtant bien attachées, s'étaient effondrées vers l'intérieur.
Il était resté marqué par cette démonstration de la puissance de "l'effet Bernoulli".

Willard Custer obtenait bien une augmentation significative de la portance , en soufflant à l’intérieur de son aile canal
…[IMG][/IMG]

Autre chose encore: si je peux paraître parfois un peu "acharné" c'est que les conséquences d'un refus de prendre en compte cette déviation vers le bas peuvent être énormes. Souviens-toi, Robur, qu'à cause de ce rejet de la nécessité d'un mouvement vers le bas, tu étais persuadé qu'il était possible de voler avec un engin tel que schématisé sur le dessin ci-joint.
Le système fonctionne en circuit fermé sans interaction avec l'extérieur, ce qui exclu d'avance et même sans calcul toute possibilité de se mouvoir (toujours cette conservation ).
Croire ou pire encore, faire croire qu'une telle chose est possible peut mener à tous les délires concernant des systèmes de propulsion de type cosmicosupraluminicomagicoiner tiels (entre autres)

J’ai même lu qu’une boite contenant un hélicoptère pouvait voler….
Je te remercie Aroll pour ton argumentation et ta capacité à supporter mon entêtement et ma mauvaise foi.

[Aroll]

Bonjour Robur,
Pour t'avoir lu sur différents forum, j'ai déjà eu l'occasion de mesurer l'immensité de ta culture aéronautique.
En fait seul ce problème avec la déviation d'air était susceptible de ternir quelque peu le tableau.
Je suis donc ravi que ce détail soit enfin corrigé.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

Bonjour Aroll,
Je viens de trouver ça :

http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf

En pages 8 et 9 , il y a un petit calcul qui confirme ce que j’écrivais dans mon message précédent, concernant la variation de quantité de mouvement.
On peut remarquer que le calcul est réalisé avec des vitesses à l’infini amont et à l’infini aval identiques et des déviations amont et aval symétriques.

C’est en d’autres termes, ce que tu écrivais dans un de tes messages :

Ou encore, tu peux considérer que, juste en amont du profil (ou du cylindre en rotation) la quantité de mouvement du flux d'air acquière une composante verticale non nulle dirigée vers le haut que l'on peut désigner par P, et puisqu'elle est dirigée vers le haut, on lui donnera un signe positif donc +P. Mais, juste en aval du profil (ou du cylindre en rotation) la composante verticale de la quantité de mouvement est désormais orientée vers le bas on la désignera donc par -P (le signe négatif parce que le sens est vers le bas).
A partir de là, si l'on calcule la variation de la quantité de mouvement, on a:
Delta P = Pfinal - Pinitial = (-P) - (+P) = -P - P = -2P.
La variation de la quantité de mouvement est donc non nulle et orientée vers le bas (car précédé du signe négatif).

Nous seront donc d’accord, si tu admets qu’il n’y a pas globalement de déviation vers le bas, les particules retrouvant leur niveau initial après avoir contourné l’obstacle.

Et à la réflexion, ce qu’écrit le NACA confirme ( en citant la seconde loi de Newton) que la portance naît d’une courbure des lignes de courant
.

Le modèle de l’écope qui est développé ici :
http://users.skynet.be/vdp3f/portance.htm
est bien difficile a accepter.
[IMG][/IMG]
Image extraite du texte.

Et les 400 tonnes d’air de Monsieur Jacquin, sont bien déviées vers le bas, mais de manière égale vers le haut ( dans le up-wash en amont de l’aile, et à l’extérieur des tourbillons marginaux en aval ).

[IMG][/IMG]

[Aroll]

Bonjour Robur,
Alors, on nous fait une rechute?

Je viens de trouver ça :

http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf

En pages 8 et 9 , il y a un petit calcul qui confirme ce que j’écrivais dans mon message précédent, concernant la variation de quantité de mouvement.
On peut remarquer que le calcul est réalisé avec des vitesses à l’infini amont et à l’infini aval identiques et des déviations amont et aval symétriques.

Il y a, en page neuf de ton lien une phrase écrite en rouge qui dit clairement qu'il y a déviation vers le bas.

Nous seront donc d’accord, si tu admets qu’il n’y a pas globalement de déviation vers le bas, les particules retrouvant leur niveau initial après avoir contourné l’obstacle.

PERSONNE n'a jamais affirmé que les particules ne retrouvaient pas leur niveau initial, seulement cela n'empêche pas qu'il y a déviation.
Lorsque, à la piscine, tu nous fais une démonstration de plongeon acrobatique, la planche retrouve toujours sa forme et sa position initiale après la déformation subie au moment de l'élan, il n'empêche que c'est bien en la repoussant vers le bas que tu donnes l'impulsion du saut.
Lorsqu'une fusée décolle, et que ses gaz sont renvoyés vers le haut par les parois de la fosse située sous le pas de tir, en déduits-tu qu'une fusée n'éjecte pas ses gaz vers le bas pour obtenir sa poussée vers le haut?
Tu dois séparer l'action propre de l'aile (déviation vers le bas), et le phénomène d'amortissement qui a lieu HORS de l'aile et qui remet les choses en place.

Et à la réflexion, ce qu’écrit le NACA confirme ( en citant la seconde loi de Newton) que la portance naît d’une courbure des lignes de courant

La courbure des lignes de courant EST une déviation, je l'ai dit un million de fois, et non seulement c'est une déviation, mais elle doit se terminer avec une composante verticale vers le bas, because:

" It is obvious that, in accordance with Newton ‘s second law , the lift on an aerofoil must be equal to the vertical momentum communicated per second to the air mass affected."

C'est extrait de TON post précédent, et j'ai souligné le plus important.

Et les 400 tonnes d’air de Monsieur Jacquin, sont bien déviées vers le bas, mais de manière égale vers le haut ( dans le up-wash en amont de l’aile, et à l’extérieur des tourbillons marginaux en aval ).

Non, pas de manière égale, c'est là tout ton problème, tu restes attaché à l'aspect extérieur et visuel des choses, tu mets en équivalences des mouvements d'air certes contraires en direction et au final de même ampleur, mais D'ORIGINES DIFFÉRENTES, en fait c'est comme si tu additionnais des pommes et des poires.
Si je fait du saut en hauteur sur un sol élastique, je donne mon impulsion en "poussant" sur le sol vers le bas, et rien que vers le bas. ENSUITE, et seulement ensuite, et IN-DÉ-PEN-DA-MENT de moi, le sol retrouve sa forme grâce à son élasticité. Cela ne m'autorise pas à conclure que, puisque le sol n'a pas CONSERVÉ la déformation que je lui ai donnée, c'est comme si je n'avais pas produit d'impulsion vers le bas pour me propulser vers le haut.
Le upwash est du à l'aspiration de la zone de dépression.
Le downwash est du à la déviation vers le bas.
Les tourbillons marginaux naissent de la différence de pression entre l'intrados et l'extrados, et leur trajectoire commence par être plutôt descendante sous l'intrados (l'action PROPRE À L'AILE est donc orientée vers le bas); c'est ENSUITE que le mouvement s'oriente vers le haut, et ce qui réoriente le mouvement vers le haut, c'est la différence de pression.
On pourrait comparer cela à un rebond, si tu parvenais à te sustenter en projetant vers le bas une énorme quantité de balles de tennis "en rafale continue", le rebond des balles sur le sol t'amènerait-il à conclure qu'il n'y a globalement pas de mouvement et que tu pourrais donc tout aussi bien te sustenter en les "tirant" horizontalement?
C'est pour cela que je parle de causes extérieure.
Il y a d'un côté les forces aile/air ou air/aile, et d'un autre côté les forces air/air, c'est à dire l'auto restauration de la masse d'air dérangée, et tu ne peux pas les mélanger, pas plus que les pommes et les poires.
Lorsque je saute dans l'eau, JE SUIS RESPONSABLE du "trou" qui se forme brièvement, mais je ne suis PAS responsable du mouvement d'eau qui le referme presque immédiatement, c'est pas moi je le jure, j'aurais même bien aimé que l'eau reste ouverte en souvenir de moi, mais ça ne marche pas.
C'est un exemple d'un mouvement que je ne PRODUIT pas moi même, nonobstant le fait que sans mon plongeon, l'eau n'aurait pas eu besoin de refermer le trou.
Tout cela pour te dire qu'il ne faut pas mélanger les mouvements, ou les forces d'origines différentes.

Enfin, je te rappelle pour la xième fois que la déviation vers le bas est une nécessité physique.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

.... tu restes attaché à l'aspect extérieur et visuel des choses, tu mets en équivalences des mouvements d'air certes contraires en direction et au final de même ampleur, mais D'ORIGINES DIFFÉRENTES, en fait c'est comme si tu additionnais des pommes et des poires.
Si je fait du saut en hauteur sur un sol élastique, je donne mon impulsion en "poussant" sur le sol vers le bas, et rien que vers le bas. ENSUITE, et seulement ensuite, et IN-DÉ-PEN-DA-MENT de moi, le sol retrouve sa forme ....C'est pour cela que je parle de causes extérieure.
Il y a d'un côté les forces aile/air ou air/aile, et d'un autre côté les forces air/air, c'est à dire l'auto restauration de la masse d'air dérangée, et tu ne peux pas les mélanger, pas plus que les pommes et les poires....Tout cela pour te dire qu'il ne faut pas mélanger les mouvements, ou les forces d'origines différentes.... je te rappelle pour la xième fois que la déviation vers le bas est une nécessité physique.

Tout ceci me semble bien confus...
Je crois qu’il vaut mieux revenir à la simplicité du texte :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf

Je pense qu’il répond bien à la question de savoir d’ou vient la portance.
On y trouve les deux approches classiques :

A - On calcule les vitesses à la surface du cylindre, de la connaissance de ces vitesses on déduit les pressions locales ( Bernoulli ).
la portance est la somme des projections verticale des forces locales de pression.

B - On fait la différence des composantes verticales des quantités de mouvement qui traversent deux plans verticaux situés en amont et aval du cylindre ( voir pages 8 et 9 )


Remarque : avec la présence du tourbillon, la majorité des particules qui traversent le plan amont ont une composante de vitesse verticale dirigée vers le haut et celles qui traversent le plan aval une composante verticale de vitesse dirigée vers le bas….
Il est par conséquent exact de dire que l’écoulement est dévié vers le bas.

[Aroll]

Bonjour,
Encore une autre comparaison pour "éclairer" le schmilblick?
OK, c'est parti:
Je suis l'aile, et toi Robur tu es l'air (normal, je suis parfois un peu lourd et j'ai donc besoin de portance, et toi par contre tu ne manques pas d'air)
Je suis au milieu d'une foule de Robur, chacun représentant une molécule.
Si je pousse sur toi, et te fais reculer, c'est le downwash. Au moment où je te pousse, et selon le principe d'action et de réaction, tu exerces sur moi une force égale mais de sens contraire, c'est la portance.
Après: deux possibilités:
1) Les autres "Robur-molécules" formant la foule qui nous entoure te renvoient d'où tu viens parce qu'ils n'acceptent pas ton intrusion dans leur groupe, ils trouvent qu'ils sont déjà assez serrés comme ça; tu retrouves donc ta place SANS intervention de ma part, c'est une cause extérieure.
2)Je te rattrape par ta cravate et te ramène près de moi, mais en faisant cela l'effort nécessaire à te ramener annule l'effet de la première poussée.
Ton retour est directement du à une action de ma part, on est dans le cas de ton malheureux "truc" qui ne peut pas voler.

En résumé: la force que tu m'as communiquée en réaction à ma poussée (portance) n'est efficace QUE SI ce n'est pas moi qui te remets à ta place d'origine (la traction sur la cravate) mais une cause extérieure (les Robur-molécules).

Maintenant, une description globale:
Je suis toujours l'aile, et je vais "voler" dans un océan de Robur-molécules.
Ma position est presque horizontale (avec une incidence de quelques degrés), mon dos forme l'extrados, et mon ventre l'intrados, les Robur-molécules arrivent vers moi selon une direction tête-pieds, donc ma tête c'est le bord d'attaque et mes pieds sont le bord de fuite.
Les Robur-molécules qui passent sous mon ventre (intrados) sont poussées vers le bas par la pente de l'intrados (incidence), les autres Robur-molécules présentent dans les couches inférieures n'acceptent pas cet arrivage, il y a de l'embouteillage, de la bousculade, du rejet, bref la pression monte, c'est la surpression d'intrados.
Les Robur-molécules qui passent sur mon dos (extrados) ont tendance à vouloir rester plus ou moins collées à moi (tu es très attachant), et suivent donc mon profil qui est légèrement descendant (incidence).
Certaines Robur-molécules qui arrivent près du bord d'attaque (ma tête) et qui, du fait de leur "altitude" devraient plutôt passer sous l'intrados, sont repoussées vers le haut et passent sur l'extrados (mon dos), parce que, en bas, il y a déjà trop de monde et en haut, il y a plus d'espace (dépression d'extrados). Ce mouvement détermine le upwash.
Les Robur-molécules qui quittent le bord de fuite selon une pente descendante (aussi bien depuis l'intrados que depuis l'extrados) forment le downwash, elles exercent sur l'aile une force de réaction, c'est la portance.
En aval du bord de fuite, une partie des Robur-molécules du downwash sont renvoyées vers le haut par la foule des Robur-molécules constituant les couches plus basses pour éviter une promiscuité intolérable. Ce mouvement, c'est le redressement final des lignes de courant.
Au niveau de chaque extrémité d'ailes (les saumons, ou mes bras étendus), des Robur-molécules poussée vers le bas par l'aile (moi) sont immédiatement renvoyées vers le haut PAR LA FOULES DES AUTRES ROBUR-MOLÉCULES (donc pas par moi) parce que étant en bout d'aile il y a possibilité, juste en contournant l'extrémité, de renvoyer les indésirables sans attendre (la dépression d'extrados facilitant le travail). Ce mouvement, qui en contournant les extrémités se "circularise" pour prendre la forme d'un tourbillon, c'est le vortex de saumon d'aile.

Si tu lis bien (sinon recommence), tu vois que, moi même, personnellement, myself, bibi, je n'ai RIEN FAIT D'AUTRE que de te pousser vers le.....BAS!


Amicalement, Alain

[Aroll]

Rebonjour,
J'ai découvert ton dernier message juste après avoir édité le miens, il y a eu croisement. Faut dire que compte tenu de la longueur de mes posts, et de la lenteur de mon ordinateur (avec processeur Pentium 1), la rédaction d'un message prend un temps fou.

Tout ceci me semble bien confus...
Je crois qu’il vaut mieux revenir à la simplicité du texte :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf

C'est peut être parfois lourd, c'est vrai mais ça se veut surtout accessible.

Je pense qu’il répond bien à la question de savoir d’ou vient la portance.
On y trouve les deux approches classiques :

A - On calcule les vitesses à la surface du cylindre, de la connaissance de ces vitesses on déduit les pressions locales ( Bernoulli ).
la portance est la somme des projections verticale des forces locales de pression.

B - On fait la différence des composantes verticales des quantités de mouvement qui traversent deux plans verticaux situés en amont et aval du cylindre ( voir pages 8 et 9 )

Tout à fait exacte.

Remarque : avec la présence du tourbillon, la majorité des particules qui traversent le plan amont ont une composante de vitesse verticale dirigée vers le haut et celles qui traversent le plan aval une composante verticale de vitesse dirigée vers le bas….

OUI.

Il est par conséquent exact de dire que l’écoulement est dévié vers le bas.

On est d'accord!.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

Les tourbillons marginaux naissent de la différence de pression entre l'intrados et l'extrados, et leur trajectoire commence par être plutôt descendante sous l'intrados (l'action PROPRE À L'AILE est donc orientée vers le bas); c'est ENSUITE que le mouvement s'oriente vers le haut, et ce qui réoriente le mouvement vers le haut, c'est la différence de pression.

Le tourbillon qui est à l’origine de la portance, ne peut pas ,selon Helmholtz, s’arrêter brutalement aux extrémités de l’aile , il se poursuit donc sous la forme de deux tourbillons situés en bout d'aile et parallèles à la vitesse….
Vous trouverez ici :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ortante_3D.pdf

quelques explications sur la théorie de la ligne portante due à Prandtl.

Pour etre bien certain ,mon cher Aroll ,que nous sommes à présent d’accord,
acceptes-tu ce qui suit :

La portance est bien produite par une déviation des lignes de courant , mais il n’y a pas de déviation globale de l’écoulement, les particules déviés vers le haut à l’approche de l’aile sont ensuite déviées vers le bas pour retrouver ( et sans descendre au dessous) leur niveau initial, les vitesses à l’infini amont et à l’infini aval sont identiques ( ceci est vrai en écoulement bidimensionnel et avec un fluide parfait).
Avec une aile d’allongement fini et avec un fluide réel, les 400 tonnes d’air de Monsieur Jacquin par exemple , sont elles aussi , déviées vers le bas, et de manière égale vers le haut ( dans le up-wash en amont de l’aile, et à l’extérieur des tourbillons marginaux en aval ) .

[IMG][/IMG]

J’apprécie les efforts que tu déploies pour mettre ce problème complexe à ma portée et en particulier ton explication basée sur les molécules robur…
Mais pourquoi, ne pas utiliser le puissant concept que constitue la superposition de deux écoulements possibles,pour expliquer par exemple pourquoi les lignes de courant deviennent horizontales en aval de l'aile :

En aval de l’aile, les particules retrouvent l’influence croissante d’un écoulement dont les équipotentielles sont dans des plans verticaux et comme l’on dit souvent que V = grad PHI , les lignes de courant deviennent horizontales.

[Aroll]

Bonjour,

Le tourbillon qui est à l’origine de la portance, ne peut pas ,selon Helmholtz, s’arrêter brutalement aux extrémités de l’aile , il se poursuit donc sous la forme de deux tourbillons situés en bout d'aile et parallèles à la vitesse….
Vous trouverez ici :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ortante_3D.pdf

quelques explications sur la théorie de la ligne portante due à Prandtl.

Je connais, c'est une façon de voir les choses, mais l'explication basée sur le contournement du saumon d'aile à cause de la différence de pression est à la fois vraie et nettement plus parlante.

La portance est bien produite par une déviation des lignes de courant , mais il n’y a pas de déviation globale de l’écoulement

Tu joues sur les mots, Robur; il y a déviation de l'écoulement vers le bas par l'aile, et comme il ne peut être question qu'il se crée une sorte de "trou" dans l'atmosphère ,l'air reprend, bien évidemment, sa place comme se referme un trou dans l'eau, ou comme les Robur-molécules sont renvoyées par la foule.

les particules déviés vers le haut à l’approche de l’aile sont ensuite déviées vers le bas pour retrouver ( et sans descendre au dessous) leur niveau initial

Le upwash et le downwash peuvent être égaux en valeur de déplacement (dénivellation) mais les forces associées n'ont pas à être mises en concurrence.
Ex: Si tu prend, sur ton malheureux "truc" le seul coude rouge, la monté et la descente sont de valeur égale mais la force résultante est toujours vers le haut (donc portance) SAUF si tu rajoutes les coudes bleus, c'est à dire si tu effectues le redressement final toi même plutôt que de laisser faire l'atmosphère qui redressera bien ça toute seule un peu plus loin.
De plus, le downwash peut très bien descendre temporairement plus bas que le niveau initial; mais, en aval, les choses finissent toujours rééquilibrer.

les vitesses à l’infini amont et à l’infini aval sont identiques ( ceci est vrai en écoulement bidimensionnel et avec un fluide parfait).

PERSONNE N'A JAMAIS DIT LE CONTRAIRE, on ne parle que de ce qui se passe au niveau de l'aile.

Avec une aile d’allongement fini et avec un fluide réel, les 400 tonnes d’air de Monsieur Jacquin par exemple , sont elles aussi , déviées vers le bas, et de manière égale vers le haut ( dans le up-wash en amont de l’aile, et à l’extérieur des tourbillons marginaux en aval ) .

NON, NON, ET NON!!! Les 400 tonnes d'air sont déviées vers le bas par l'aile, mais ELLES NE SONT PAS DÉVIÉES VERS LE HAUT, elles sont RENVOYÉE vers le haut, quand il s'agit des tourbillons et du redressement en aval, et elles sont ASPIRÉES vers le haut quand il s'agit du upwash.
La différence est essentielle, car si l'aile déviait activement elle même dans tous les sens, il n'y aurait pas de portance.
Rappelle toi, que pour obtenir une force verticale vers le bas il FAUT une variation de quantité de mouvement verticale VERS LE HAUT.
Pour que l'aile sois soumise à une force vers le haut, il faut donc qu'elle communique, à l'air, de la quantité de mouvement vers le bas et rien que vers le bas; il faut donc que l'origine, ou si tu préfère le "moteur" de la plupart des mouvements vers le haut soit quelque chose d'autre que l'aile elle-même.
Comme tu l'écris là, et en utilisant le même terme de déviation, on est amené à penser qu'il n'y a pas de "vraie" déviation et que l'on peut obtenir une force verticale avec une variation de quantité de mouvement verticale nulle, ce qui est un non sens.
voilà tout le problème, et c'est à cause de cela que dans le fond, et malgré tes dernières "acceptations", et malgré ce qu'écrivent les gens de la NASA, de son ancêtre, la NACA, et d'autres encore, tu restes PER-SU-A-DÉ que la déviation vers le bas n'est qu'une vue de l'esprit, ou une explication simpliste due à une compréhension limitée du phénomène.

J’apprécie les efforts que tu déploies pour mettre ce problème complexe à ma portée et en particulier ton explication basée sur les molécules robur…
Mais pourquoi, ne pas utiliser le puissant concept que constitue la superposition de deux écoulements possibles,pour expliquer par exemple pourquoi les lignes de courant deviennent horizontales en aval de l'aile :

Ton "puissant" concept de superposition d'écoulement t'a amener à croire que l'on pouvait voler sans faire varier la composante verticale de la quantité de mouvement, que l'on pouvait construire une machine volante qui produirait une portance rien qu'en faisant circuler un fluide en circuit fermé dans une canalisation intérieure, que ton malheureux "truc" pouvait voler, et j'en passe....

En aval de l’aile, les particules retrouvent l’influence croissante d’un écoulement dont les équipotentielles sont dans des plans verticaux et comme l’on dit souvent que V = grad PHI , les lignes de courant deviennent horizontales.

Nouvelle preuve, s'il en fallait, que ton puissant concept est loin d'être parfait, tout changement de direction d'une masse en mouvement nécessite une force (encore la quantité de mouvement ) qui existe ici, et qui est due à un "amortissement" sur les couches inférieures mais qui n'apparaît pas clairement lorsque l'on choisi systématiquement des expressions très mathématiques, et plus orientées sur la description de l'écoulement lui même que sur l'origine des forces.
Les maths, c'est bien, mais attention à ce qu'elles ne masquent pas la réalité physique.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ortante_3D.pdf
Je connais, c'est une façon de voir les choses, mais l'explication basée sur le contournement du saumon d'aile à cause de la différence de pression est à la fois vraie et nettement plus parlante.

Ton explication par une histoire des pressions est vraie , mais hélas, sans application pratique…

La théorie de la ligne portante permet, par contre , de calculer les vitesses en n’importe quel point de l’espace situé à proximité de l’aile, et par conséquent, de connaître des choses aussi importantes que :
L’ angles d’incidence réel auquel fonctionne chaque tranche de voilure.
La déflexion au niveau de l’empennage .
Prandtl ne s’est tout de même pas donner autant de mal pour rien .

Comme tu l'écris là, et en utilisant le même terme de déviation, on est amené à penser qu'il n'y a pas de "vraie" déviation et que l'on peut obtenir une force verticale avec une variation de quantité de mouvement verticale nulle, ce qui est un non sens.
voilà tout le problème, et c'est à cause de cela que dans le fond, et malgré tes dernières "acceptations", et malgré ce qu'écrivent les gens de la NASA, de son ancêtre, la NACA, et d'autres encore, tu restes PER-SU-A-DÉ que la déviation vers le bas n'est qu'une vue de l'esprit, ou une explication simpliste due à une compréhension limitée du phénomène.

Les calculs détaillés ici :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf
Montrent qu’il existe une différence de quantité de mouvement entre l’amont et l’aval de l’obstacle, ce n’est donc pas le Saint-Esprit qui génère la portance.

Avec un tourbillon, la majorité des lignes de courant est, à proximité du cercle, constamment déviée vers le bas ( les concavités de ces lignes de courant sont orientées vers le bas).

La déviation vers le bas est donc bien réelle, et le NACA a raison.

Une capote d’une 2 cv est localement aspirée ( au dessus de la tete du conducteur ) parce que les lignes de courant qui passent au dessus sont déviées vers le bas.
Les trajectoires des particules sont globalement ascendantes, mais leurs vitesses verticales décroissent , elles sont donc déviées vers le bas


Je n’admet pas par contre, le modèle de l’écope.
[IMG][/IMG]
Cette image est tirée de l’article de Scott et Eberhart
Voir ici : http://users.skynet.be/vdp3f/portance.htm

NON, NON, ET NON!!! Les 400 tonnes d'air sont déviées vers le bas par l'aile, mais ELLES NE SONT PAS DÉVIÉES VERS LE HAUT, elles sont RENVOYÉE vers le haut, quand il s'agit des tourbillons et du redressement en aval, et elles sont ASPIRÉES vers le haut quand il s'agit du upwash.
La différence est essentielle, car si l'aile déviait activement elle même dans tous les sens, il n'y aurait pas de portance.

Tu dois pouvoir admettre que dans un écoulement 2 D autour d’un cylindre circulaire, la masse d’air est déviée vers le haut (en amont) puis vers le bas ( en aval ) d’une quantité égale.
Les lignes de courant sont ,par conséquent, symétriques par rapport à un plan vertical contenant le centre du cercle.
Donc pas de déviation comparable à celle de l’aile écope chère à Scott et Eberhart.
Les tourbillons marginaux, qui ne sont qu’ une conséquence de l’allongement fini, compliquent inutilement les choses mais ne les changent pas fondamentalement.
( on tend vers un écoulement 2D en augmentant l’allongement ).

Encore une fois : L’ajout d’un tourbillon fait que les particules dont les trajectoires ont une concavité dirigée vers le bas sont majoritaires, c’est ainsi qu’apparaît la portance.

L’écoulement uniforme n’appartient pas à l’aile , donc tu as raison de dire que ce n’est pas l’aile qui redresse le flux.
Par contre, c’est bien l’aile qui dévie les lignes de courant ( en amont et en aval ) grâce au tourbillon qu’elle génère.

Rappelle toi, que pour obtenir une force verticale vers le bas il FAUT une variation de quantité de mouvement verticale VERS LE HAUT.

Désolé de me répéter, mais je te prie de bien vouloir relire ici :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf
la manière dont apparaît la différence de quantité de mouvement .

Ton "puissant" concept de superposition d'écoulement t'a amener à croire que l'on pouvait voler sans faire varier la composante verticale de la quantité de mouvement, que l'on pouvait construire une machine volante qui produirait une portance rien qu'en faisant circuler un fluide en circuit fermé dans une canalisation intérieure, que ton malheureux "truc" pouvait voler, et j'en passe....

Mes misérables erreurs, n’altère en rien la beauté de ce concept universel qu’autorise la forme linéaire de l’équation de Laplace.

Nouvelle preuve, s'il en fallait, que ton puissant concept est loin d'être parfait, tout changement de direction d'une masse en mouvement nécessite une force (encore la quantité de mouvement ) qui existe ici, et qui est due à un "amortissement" sur les couches inférieures mais qui n'apparaît pas clairement lorsque l'on choisi systématiquement des expressions très mathématiques, et plus orientées sur la description de l'écoulement lui même que sur l'origine des forces.
Les maths, c'est bien, mais attention à ce qu'elles ne masquent pas la réalité physique.

Quelle serait l’ origine de cet amortissement ? viscosité, forces hydrostatiques?

Les forces existent , relis, dans ton bouquin de mécanique des fluides préféré, l’ histoire des champs des vitesses qui dérivent d’un potentiel.

C’est tout pour aujourd’hui.
Bien cordialement et à bientôt


.

[Aroll]

Bonjour,

Ton explication par une histoire des pressions est vraie , mais hélas, sans application pratique…

La théorie de la ligne portante permet, par contre , de calculer les vitesses en n’importe quel point de l’espace situé à proximité de l’aile, et par conséquent, de connaître des choses aussi importantes que :
L’ angles d’incidence réel auquel fonctionne chaque tranche de voilure.
La déflexion au niveau de l’empennage .

Bien évidemment, mais il ne s'agit ici que de donner une explication valable et fiable, tout en restant simple, de l'origine du phénomène, rien de plus.

Les calculs détaillés ici :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf
Montrent qu’il existe une différence de quantité de mouvement entre l’amont et l’aval de l’obstacle, ce n’est donc pas le Saint-Esprit qui génère la portance.

Avec un tourbillon, la majorité des lignes de courant est, à proximité du cercle, constamment déviée vers le bas ( les concavités de ces lignes de courant sont orientées vers le bas).

La déviation vers le bas est donc bien réelle, et le NACA a raison.

Là je ne peux qu'être d'accord, désolé si je t'ai semblé quelque peu suspicieux, mais il m'avait semblé voir poindre comme une sorte de retour en arrière.

Une capote d’une 2 cv est localement aspirée ( au dessus de la tete du conducteur ) parce que les lignes de courant qui passent au dessus sont déviées vers le bas.
Les trajectoires des particules sont globalement ascendantes, mais leurs vitesses verticales décroissent , elles sont donc déviées vers le bas

OK.

Je n’admet pas par contre, le modèle de l’écope.
http://www.servimg.com/image_preview...=89&u=11221861

Cette image est tirée de l’article de Scott et Eberhart
Voir ici : http://users.skynet.be/vdp3f/portance.htm

Je t'ai déjà dis que je n'étais, moi non plus, pas vraiment fan de leur article.

Tu dois pouvoir admettre que dans un écoulement 2 D autour d’un cylindre circulaire, la masse d’air est déviée vers le haut (en amont) puis vers le bas ( en aval ) d’une quantité égale.
Les lignes de courant sont ,par conséquent, symétriques par rapport à un plan vertical contenant le centre du cercle

Oui, bien sûr.

Donc pas de déviation comparable à celle de l’aile écope chère à Scott et Eberhart.

Comparable, non, bien entendu.

Les tourbillons marginaux, qui ne sont qu’ une conséquence de l’allongement fini, compliquent inutilement les choses mais ne les changent pas fondamentalement.
( on tend vers un écoulement 2D en augmentant l’allongement ).

OK, oui.

Encore une fois : L’ajout d’un tourbillon fait que les particules dont les trajectoires ont une concavité dirigée vers le bas sont majoritaires, c’est ainsi qu’apparaît la portance.

D'accord.

L’écoulement uniforme n’appartient pas à l’aile , donc tu as raison de dire que ce n’est pas l’aile qui redresse le flux

.
Forcément d'accord.

Par contre, c’est bien l’aile qui dévie les lignes de courant ( en amont et en aval ) grâce au tourbillon qu’elle génère.

Vu comme ça oui, mais il faut se garder d'en déduire des actions égales mais de sens contraire sur l'aile.

Désolé de me répéter, mais je te prie de bien vouloir relire ici :
http://air-et-terre.info/aerodyn_the...ylindre_2D.pdf
la manière dont apparaît la différence de quantité de mouvement .

Ben oui, mais il n'y a pas de contradiction.

Quelle serait l’ origine de cet amortissement ? viscosité, forces hydrostatiques?

Tu sais comme j'aime les choses simples, alors, et dans cette optique là, disons que la descente d'air crée une légère surpression.

C’est tout pour aujourd’hui.

Pour moi aussi.

Amicalement, Alain

[invitea2955c80]

Bonsoir Aroll,
J’ai l’impression que nous sommes pratiquement d’accord, et je m’en réjouie.
je crois que cette histoire de déviation vers le bas, mal définie , a été la cause principale de nos divergences..

Déviation vers le bas signifie simplement que la concavité des lignes de courant est dirigée vers le bas.

L’explication Newtonienne de la portance, c’est la trajectoire incurvée des particules et non pas la vision d’une aile qui, à l’instar d’une fusée, expédierait des tonnes d’air vers le bas.

Et pourtant, un certain bon sens s’appuyant sur la troisième loi de Newton rend cette idée fausse très populaire.

Posté par zoup1

Oui, l'avion envoie des tonnes d'air vers la terre... cela ne fait aucun doute.