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Trainées de vapeur sur un avion



  1. #1
    toutoune2497

    Question Trainées de vapeur sur un avion


    ------

    Bonjour à tous,

    Je descend presque d'un voyage en avion et je vous explique ma question :
    A l'atterrissage du retour il pleuvait à Beauvais, et phénomène qui ne s'était pas produit à l'allé : au moment où le pilote à sorti les aérofreins pour atterrir il y a eu de grandes trainé blanches que j'imagine être de l'eau condensée aux extremités de ces aérofreins. Je pense que le phénomène ne s'est pas produit à l'aterrissage allé car il faisait beau à Barcelone donc le taux d'humidité ambiant était plus faible. Mais d'où vient cette condensation ? Ou même est-ce de la condensation ?

    D'avance merci aux pros de l'aviation ou des phénomènes aérodynamiques !

    -----

  2. #2
    florentgte2

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    je ne suis pas certains mais cela peut être l'évaporation de l'eau de pluie qui s'est fait grâce à la chaleur dégagée par les aérofreins, à confirmer tout de même

  3. #3
    Jeanpaul

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Les aérofreins compriment l'air devant eux et cet air va se détendre derrière, d'où dépression accompagnée d'un refroidissement. Si l'air est suffisamment humide, il y aura condensation.

  4. #4
    toutoune2497

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par Jeanpaul Voir le message
    Les aérofreins compriment l'air devant eux et cet air va se détendre derrière, d'où dépression accompagnée d'un refroidissement. Si l'air est suffisamment humide, il y aura condensation.
    Ah en fait si on considére avoir à peu près avoir à faire à un gaz parfait : on a PV=nRT donc si P diminue sans etre compensé par une rapide augmentation de volume occupé => T diminue et CQFD ??

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Bonjour

    Ce n'est pas le changement de température, mais de pression. D'ailleurs l'air ne refroidit pas, il devient plus chaud.

    Les aerofreins produisent des turbulences. Dans ces turbulences des zones de pression moindre apparaissent et l'eau se condense car l'air, déjà au maximum d'hygrométrie, devient saturé.

    Ce phénomène est bien connu en climatologie: Lorsqu'une masse d'air arrive contre une montagne la pression diminue au fur et à mesure que la masse d'air s'élève; l'eau qui dépasse la saturation précipite (il pleut) et la masse d'air s'échauffe puisqu'elle gagne l'énergie correspondant à l'enthalpie de condensation de l'eau.

    Quand la masse d'air redescend sur l'autre versant sa température est toujours haute, sa pression augmente, son hygrométrie relative diminue et l'air s'assèche. C'est ce qui explique par exemple la secheresse constante dans la vallée de la mort.

  7. #6
    LPFR

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Bonjour.
    Je pense que Jeanpaul a raison et que c'est le résultat de l'expansion de l'air qui le refroidit et fait condenser l'humidité de l'air.

    On voit les mêmes traînées sur les déflecteurs de voitures de Formule 1. Et j'ai vu un tourbillon permanent à l'entrée des moteurs du Concordsky (Tupolev) qui était à l'arrêt avec les moteurs à régime nettement plus fort que le ralenti. Pour l'anecdote, c'était la veille de son crash.
    Au revoir.

  8. #7
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Je pense que Jeanpaul a raison et que c'est le résultat de l'expansion de l'air qui le refroidit et fait condenser l'humidité de l'air.

    On voit les mêmes traînées sur les déflecteurs de voitures de Formule 1. Et j'ai vu un tourbillon permanent à l'entrée des moteurs du Concordsky (Tupolev) qui était à l'arrêt avec les moteurs à régime nettement plus fort que le ralenti. Pour l'anecdote, c'était la veille de son crash.
    Au revoir.
    Oui c'est le résultat de l'expansion de l'air, non il ne refroidit pas mais se réchauffe en récupérant l'énergie de condensation de l'eau; elle même issue de la diminution de pression.

  9. #8
    FC05

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    ??? Quand on le détend un gaz se refroidit ! Ceux qui ne sont pas convaincus peuvent mettre la main devant une bouteille de plongée que l'on purge.

    La tension de vapeur saturante dépend seulement de la température. Donc, si on baisse la pression de façon isotherme, il n'y a pas de liquéfaction (au passage la condensation est pour le passage gaz->solide).
    En fait en abaissant la pression totale d'un gaz de façon isotherme on s'éloigne de la courbe de saturation.

    Ici la détente est très rapide, elle peut être considérée comme adiabatique. Elle n'est donc pas isotherme.
    La chaleur "récupérée" par la liquéfaction ne permet pas d'augmenter la température ... il faudrait voir, mais une augmentation de température me semble contraire au second principe.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  10. #9
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Je viens de vérifier, et effectivement j'ai dis une bêtise: La pression diminue, l'air se refroidit par détente. Si l'air est déjà saturé l'excédent d'eau précipite alors sous forme de minuscules gouttes parce que la température a diminué.

    La condensation de l'eau produit toutefois de l'énergie, et cette énergie va s'opposer à la diminution de température causée par la détente.
    Globalement si l'eau précipite l'air s'échauffe forcement, il y a conservation de l'enthalpie.
    Le second principe n'est pas violé; ce "prodige" est simplement rendu possible par l'énergie apportée par la dissipation de l'énergie cinétique de l'avion, il faut bien qu'elle parte quelque part.

  11. #10
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par FC05 Voir le message
    (au passage la condensation est pour le passage gaz->solide).
    Le terme s'applique aussi au passage à l'état liquide.

    Même si une andouille a écrit le contraire ici: http://www.futura-sciences.com/fr/de...ensation_2504/ le terme est utilisée dans la langue française pour designer un passage à un état plus condensé; la liquéfaction est une forme de condensation. Il suffit d'ouvrir un dictionnaire pour le vérifier.

    Voici par exemple la définition sur l'encyclopédie Universalis:
    * fait de condenser, de se condenser, de devenir plus dense
    * en chimie, passage de l'état de gaz, de vapeur, à l'état liquide

    Ou sur l'encyclopédie Larousse:
    Passage d'une vapeur à l'état solide ou liquide.

  12. #11
    Jeanpaul

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Une jolie photo pour illustrer le phénomène :
    http://nicolasdorvalbory.blogspot.co...nos-si-si.html

  13. #12
    FC05

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Le terme s'applique aussi au passage à l'état liquide.

    Même si une andouille a écrit le contraire ici: http://www.futura-sciences.com/fr/de...ensation_2504/ le terme est utilisée dans la langue française pour designer un passage à un état plus condensé; la liquéfaction est une forme de condensation. Il suffit d'ouvrir un dictionnaire pour le vérifier.

    Voici par exemple la définition sur l'encyclopédie Universalis:
    * fait de condenser, de se condenser, de devenir plus dense
    * en chimie, passage de l'état de gaz, de vapeur, à l'état liquide

    Ou sur l'encyclopédie Larousse:
    Passage d'une vapeur à l'état solide ou liquide.
    Pour moi c'est un abus de langage qui est tellement souvent fait qu'il est rentré dans le dictionnaire (dans le langage courant, je dis toujours condensation).
    Et en tout cas la définition de futura correspond à celle que je donne en cours à mes élèves.
    Dernière modification par FC05 ; 17/05/2009 à 09h16.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  14. #13
    FC05

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Je viens de vérifier, et effectivement j'ai dis une bêtise: La pression diminue, l'air se refroidit par détente. Si l'air est déjà saturé l'excédent d'eau précipite alors sous forme de minuscules gouttes parce que la température a diminué.

    La condensation de l'eau produit toutefois de l'énergie, et cette énergie va s'opposer à la diminution de température causée par la détente.
    Globalement si l'eau précipite l'air s'échauffe forcement, il y a conservation de l'enthalpie.
    Le second principe n'est pas violé; ce "prodige" est simplement rendu possible par l'énergie apportée par la dissipation de l'énergie cinétique de l'avion, il faut bien qu'elle parte quelque part.
    Si l'air s'échauffe, il n'est plus saturé et il n'y donc plus de ... liquéfaction .
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  15. #14
    calculair

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Bonjour,
    J'ai remarqué aussi ce phenomène de condensation autour des ailes d'un air bus en phase de decollage dans le brouillard.

    Mon explication: Quand le pilote augmente l'assiete de l'avion à la vitesse de decollage, la depression produite au dessus des ailes et qui est à l'origine de la sustentation diminue la pression de vapeur saturante de H²O. L'eau se condense et permet de visualiser les filets d'air qui s'ecoulent autour des ailes. Dans les zones de surpression, la condensation ne se produit pas ( bord d'attaque) l'effet max se situe au dessus de la zone de l'aile la plus epaisse.

  16. #15
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par FC05 Voir le message
    Si l'air s'échauffe, il n'est plus saturé et il n'y donc plus de ... liquéfaction .
    Oui, c'est d'ailleurs ce qu'il se passe: L'air se détend et se refroidit; des gouttelettes apparaissent.
    La condensation de l'eau provoque un échauffement local de l'air, mais les gouttelettes restent en suspension étant donné qu'elles sont fines, et l'air n'est plus saturé puisqu'il est plus chaud.
    Les gouttelettes s'évaporent de nouveau, l'air retourne à sa température de départ; les trainées disparaissent.

    Cet enchainement se produit à l'arrière des aerofreins, ce qui explique que les trainées ne sont visibles que sur une courte distance.

    Dans le cas de l'effet de Foehn (que j'ai décrit quelques messages avant) l'air reste surchauffé parce que l'eau a le temps de précipiter, vu que le phénomène est plus lent.

    Pour moi c'est un abus de langage qui est tellement souvent fait qu'il est rentré dans le dictionnaire (dans le langage courant, je dis toujours condensation).
    Et en tout cas la définition de futura correspond à celle que je donne en cours à mes élèves.
    Si on ne peux pas faire confiance à ce qu'on trouve dans une encyclopédie, pourquoi devrait on croire un professeur ? Ce raisonnement ressemble un peu à un argument d'autorité, non ?
    J'ai plutôt l'impression qu'il s'agit d'un mot de jargon qui est entré dans le langage courant de l'enseignement; un peu comme les "droites d'étalonnage" effectuées sans étalon.

  17. #16
    LPFR

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Oui, c'est d'ailleurs ce qu'il se passe: L'air se détend et se refroidit; des gouttelettes apparaissent.
    La condensation de l'eau provoque un échauffement local de l'air,...
    Bonjour.
    Rédigée comme ça, la phrase se prête à confusion.
    Quand l'air se détend et qui se refroidit au point que l'eau commence à se condenser, l'air ne se réchauffe pas, mais la détente continue à température constante. La condensation de l'eau communique de la chaleur à l'air, mais non en le réchauffant mais en l'empêchant de se refroidir.

    C'est ce qui que se passe pour l'air qui remonte le haut des montagnes et qui se condense. Au lieu de suivre le gradient adiabatique, il monte à température constante dans la zone de condensation et pluies. Et de l'autre côté de la montagne il se réchauffe suivant le gradient adiabatique et arrive plus chaud en bas: c'est l'effet de foehn.
    Au revoir.

  18. #17
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Rédigée comme ça, la phrase se prête à confusion.
    Quand l'air se détend et qui se refroidit au point que l'eau commence à se condenser, l'air ne se réchauffe pas, mais la détente continue à température constante. La condensation de l'eau communique de la chaleur à l'air, mais non en le réchauffant mais en l'empêchant de se refroidir.
    Il faut garder à l'esprit que l'évaporation des gouttelettes n'est pas instantané, même si elle est très rapide. Pendant le laps de temps où les gouttes commencent à s'évaporer et où elles le sont totalement l'air s'est échauffé.

  19. #18
    FC05

    Re : Trainées de vapeur sur un avion

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Si on ne peux pas faire confiance à ce qu'on trouve dans une encyclopédie, pourquoi devrait on croire un professeur ? Ce raisonnement ressemble un peu à un argument d'autorité, non ?
    C'est ce que je me suis dit en l'écrivant ... n'empêche que LPFR à raison (comme ça je ne fais plus de l'autorité, mais l'arbitre ).
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

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