puissance moteur ?

[invite9a2ee61a]

salut à tous,
je précise que mes études ne sont en rien en rapport avec le domaine de ma question.

je souhaite develloper à long (très long) terme un moteur à turbine.
d'après mes recherche c'est plustot un turbo propulseur, mais je n'ai aucune connaissance en la matière, juste une idée inovante.

je commence mon questionnement et j'espère que mes données suffiront à trouver des réponses parmis vous.

voila la premiere question et les données de base.

arbre de transmission (compresseur/turbine)= 1
environement = anbiant (air)
température de fonctionement = 0 à 40°c
rendement energétique utile = .9
surface de la masse = .5 m²

quelle puissance doit délivrer ce dit moteur pour propulser une masse de 100 kg à la vitesse de 15 km/h ?
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[invitec6556318]

Salut,

Je partirais de la formule de la trainée aérodynamique pour avoir un ordre de grandeur. Donc on calcule tout d'abord la force de trainée:


ou
: coefficient de trainée (~1 pour un cube)
: surface perpendiculaire (0.5 m²)
: densité de l'aire (~1.3 )

on obtient:





La puissance vaut la vitesse multipliée par la force dans le sens de celle-ci, donc:




en tenant compte du rendement:



Mais cela me parait peut car je trouve qu'un rendement de 0.9 pour un moteur thermique ou pneumatique (tout sauf électrique) est trop optimiste. En plus il faut tenir compte du rendement propulsif... Donc je pense raisonnable de doubler cette puissance.

[invitec6556318]

P.S. Il faut également tenir compte de la résistance de roulement (dans le cas ou la chose ne vole pas) qui peut être de l'ordre de 10% du poids donc 10kg ce qui correspont environ à 100N. A 15km/h (4.16m/s) cela donne 416 W de plus à fournir (en théorie).

Un petit oublie de ma part. Donc au total, on a environ 450W se qui me parait assez juste si l'on compare à la puissance d'un fauteil électrique pour handicapé. Maintenant il faut tenir compte du rendement (0.9 étant un peu optimiste), mais il faudrait plus de précision.

[invite9a2ee61a]

merci de vos reponses !

le rendement de .9 n'est pas celui du moteur.
c'est physiquement impossible, mais disons l'energie exploitable pour faire avance le bidule (carracteristique du turbo propulseur).
Soit 90% de l'energie sera transmis à la transmision (forcement).

je ne sais pas ou cela rentre en ligne de compte dans le calcul.
suis pas expert.

à mon avis le rendement max d'une turbine est de .6
le meme qu'une éolienne (je peux me tromper)
àlors soyons optimiste parton sur les perf d'un bon dièsel à injection direct disons .4

sinon les Watt ca donne quoi en CH ?

une autre question um moteur de ce type peut il fonctionner à une vitesse de 1000 tr/min max ?

Merci pour les formules car totalement inconnu de mon cerveau_lent.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9a2ee61a]

re, pas de reponse domage !!

je comprend pas je vois pas apparaitre le poid de 100 K dans ton equation.certe la traité est comtante quelque soit la masse mais bon il faut bien une poussé inertiel proportionnel à la masse non ?

quelqu'un peut m'aider svp !

[invitec6556318]

Salut,

Ici, je prends en compte deux forces. La force due aux frottements de l'air et la force due aux frottements des roues. On peut dire que la force de frottement des roues est proportionnelle à la masse. Ici j'ai pris à l'oeil 10% du poids (se qui me parait raisonnable). Donc environ 100N de force de frottement due aux roues.

Sinon, un cheval correspond à 736W. Et je sais pas se que tu as en tête exactement, mais les turbopropulseurs tournent plutôt autour des 10 000 à 50 000 tr/min.

[invitee0b658bd]

Bonjour,
je ne suis pas sur que les ordres de grandeur soient bons, un bon velo avec un cycliste (donc de l'ordre de 100kg) c'est moins de 250 watts à 20 km/h
les coeffs de roulements sont trés généralement inferieur à 5 % on atteint même dans des conditions particulieres des pneus avec des coeff inferieurs à 1%

cependant

quelle puissance doit délivrer ce dit moteur pour propulser une masse de 100 kg à la vitesse de 15 km/h ?

la question posée sous cette forme n'à aucun sens

fred

[invitec6556318]

Bonjour,
je ne suis pas sur que les ordres de grandeur soient bons, un bon velo avec un cycliste (donc de l'ordre de 100kg) c'est moins de 250 watts à 20 km/h
les coeffs de roulements sont trés généralement inferieur à 5 % on atteint même dans des conditions particulieres des pneus avec des coeff inferieurs à 1%

Salut,

En effet, d'ailleurs il nous a pas dit ce qu'il avait exactement derrière la tête. Mais il faut tenir compte que la mécanique d'un velo (pneu de 3 cm de large) est très bonne. J'ai vu des fauteuils roulant pour le handisport, ils fonctionnaient avec environ 700W pour une vitesse de pointe de 15 km/h. Bon le couple était particulièrement fort.

[invite9a2ee61a]

Merci les gars j'y vois plus clair!

si je resume bien la masse interviens sur le coef de frotement.
(dans le vide = 0 ?) sur terre c'est apriori négligable pour 100 k.

la surface elle intervient sur la trainé.

en gros il me faut développer 1 ch.

Dite moi si je me trompe !!

Sinon je sais bien qu'une turbine ou plustot turbo propulseur fonctionne à haut regime mais je comprend pas ce qui l'empecherai de fonctionner à plus bas régime (je ne veux pas propuslser un avion de plusieures tonnes).

Si il y a un expert en thermo Dynamique j'aimerai bien qu'on m'explique.

[invitee0b658bd]

Bonjour,
tu peux aller voir ici
http://inter.action.free.fr/
dans la rubrique publications
dans l'hélice et la génération de la force de propultion il y a un paragraphe complet sur l'utilisation des turbopropulseurs à basse vitesse
dans réflexion sur l'énergétique des véhicules routiers tu auras pas mal de réponses à tes questions

et d'une facon générale sur l'art et la manière d'éviter de mettre la charue avant les boeufs

avec certains navigateurs les fichiers semblent corompus, il suffit de les telecharger pour les lire

fred