Pression exercée sur un solide due a sa vitesse
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Pression exercée sur un solide due a sa vitesse



  1. #1
    invite11fdcbbe

    Pression exercée sur un solide due a sa vitesse


    ------

    Salut!
    Si je considère un solide (qui sera un cylindre représentant la coque d'un avion) plongé dans un fluide (qui sera l'air) et qui se déplace de manière rectiligne à une vitesse V, est-ce que le flux d'air créé exercera une pression ou une force sur le fuselage de l'avion?
    Merci

    -----

  2. #2
    invite6dffde4c

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bonjour.
    Le mot clé est Cx.
    Au revoir.

  3. #3
    invite11fdcbbe

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Merci pour ta réponse!
    Mais la force de trainée s'exerce dans la direction du mouvement, y-a t-il une force qui s'exerce sur le fuselage selon une direction "normale" a la surface extérieure du cylindre? une force qui "comprimerait" le cylindre?

  4. #4
    sitalgo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    B'jour,

    Normalement à la surface c'est la pression statique. Elle n'est pas due au mouvement mais elle peut diminuer (conservation de l'énergie) en raison de celui-ci.
    Pour un avion la pression statique est la pression atmo.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    triall

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bonjour, la pression, sur le tour du cylindre diminue avec la vitesse, ah, je ne me rappelle plus c'est pas , Bernouilli ...
    1max2mov

  7. #6
    sitalgo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    je ne me rappelle plus c'est pas , Bernouilli ...
    Non, Bernoulli.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  8. #7
    triall

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bonsoir, j'aime bien cette physique car elle est compréhensible .La pression est due au bombardement des molécules d'air sur la carlingue, ici. On comprend que si cette carlingue a une certaine vitesse, le bombardement est moins "efficace" , ayant un angle fonction de sa vitesse .La pression est moins "efficace" moins forte ;frappant non à la perpendiculaire de la carlingue en priorité, mais avec un angle , rapport de la vitesse de choc moyenne des molécules ; à la vitesse de l'avion ... Saluts, Bernoulli !
    1max2mov

  9. #8
    obi76

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    Bonsoir, j'aime bien cette physique car elle est compréhensible .La pression est due au bombardement des molécules d'air sur la carlingue, ici. On comprend que si cette carlingue a une certaine vitesse, le bombardement est moins "efficace" , ayant un angle fonction de sa vitesse .La pression est moins "efficace" moins forte ;frappant non à la perpendiculaire de la carlingue en priorité, mais avec un angle , rapport de la vitesse de choc moyenne des molécules ; à la vitesse de l'avion ... Saluts, Bernoulli !
    Les collisions ne sont pas moins efficaces, pourquoi elles le seraient (sachant qu'en plus, vu qu'il y a une couche limite, la vitesse de l'air en contact avec la carlingue est nulle ) ?
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  10. #9
    sitalgo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    La composante de la vitesse normale à la carlingue ne change pas, quelle que soit la vitesse de celle-ci. Et le nombre d'impacts ne change pas.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  11. #10
    Tifoc

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bonjour,
    Citation Envoyé par flowind Voir le message
    y-a t-il une force qui s'exerce sur le fuselage selon une direction "normale" a la surface extérieure du cylindre? une force qui "comprimerait" le cylindre?
    Je ne suis pas sûr de répondre à la question, mais il y a effectivement des variations de pression le long du "fuselage" dues à l'écoulement. Elles induisent des forces normales, mais pas forcément qui compriment. On trouve sur la toile des résultats de soufflerie sur les automobiles où on voit bien ces zones en sur/de-pression; je suppose que ça existe aussi pour les zincs.
    Bonne continuation,

  12. #11
    obi76

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Étant donné que l'écoulement est turbulent, ça arrive forcément. En plus, il y a nécessairement des zones où l'écoulement a une vitesse normale plus ou moins grande (un zinc n'est pas un cylindre).
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  13. #12
    sitalgo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Je dirais même que sur un cylindre c'est pire que sur un avion, l'avant étant caréné comme une caisse à savon, il faut s'éloigner encore plus de la base pour retrouver un flux un tant soit peu laminaire.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  14. #13
    triall

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Ouaip , je me demande , en ce cas comment se fait-il que certains hublots mal vissés sont carrément éjectés vers l'extérieur, et le pilote aspiré vers l'extérieur..je parle d'un hublot du cockpit devant le pilote. Il y en a un qui a été miraculé, ses collègues d'équipage l'on tenu par les pieds pendant un moment jusqu'à l'atterrissage d'urgence . Le pilote a bien décrit que le hublot est parti vers l'avant de l'avion comme un boulet ...Ok, l'altitude, et la différence de pression mais elle ne fait pas tout ..
    Dans un tuyau d'eau, en tous cas, la pression de l'eau sur le tuyau diminue avec la vitesse de l'eau ..
    Dernière modification par triall ; 02/10/2011 à 19h09.
    1max2mov

  15. #14
    obi76

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Parce que la pression (statique) extérieure est moindre que la pression intérieure.
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  16. #15
    sitalgo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Un avion vole à 9000 m d'altitude à 900 km/h. Un pare-brise incliné de 45°.
    Pression dynamique : 11 000 Pa
    Pression statique : 32 000 Pa
    Total : 43 000 Pa
    Pression de pressurisation (équiv à 2438 m d'alt) : 75 000 Pa.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  17. #16
    triall

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bonjour, notre ami Flowind parle d'un cylindre creux , pas de couche limite, pas de turbulence .. J'aurais juré, ainsi ,que la pression normale (angle droit) avec la carlingue diminuait . Il me semblait que l'air pouvait être idéalisé avec 1/6 des molécules qui tapent à angle normal, si le véhicule avance cette angle sera incliné vers le sens du mouvement dans le repère de la carlingue; et la quantité de mouvement normale moindre , il y aura de la quantité de mouvement cédée vers le sens inverse de déplacement =trainée ?


    Je l'ai lu plusieurs fois, dans un fluide , la pression diminue avec la vitesse ; me semble t-il .
    Sur le wikipédia, on trouve avec Bernoulli /

    "/Pour un écoulement

    d'un fluide incompressible (on peut considérer que la masse volumique reste constante)
    irrotationnel (le rotationnel de la vitesse du fluide est nul, ce qui traduit un écoulement non tourbillonnaire, ce qui revient à dire que le champ de vitesse dérive d'un potentiel) ou dans le cas d'un fluide dont le rotationnel n'est pas nul, si l'on se place le long d'une même ligne de courant.
    d'un fluide parfait (les effets visqueux sont négligeables et pas de perte de charge)

    Alors, en régime permanent, si l'on néglige les transferts de chaleur, on vérifie :
    v²/2g +z +p/rho.g =constante²
    p\, est la pression en un point (en Pa ou N/m²)
    \rho\, est la masse volumique en un point (en kg/m³)
    v\, est la vitesse du fluide en un point (en m/s)
    g\, est l'accélération de la pesanteur (en N/kg ou m/s²)
    z\, est l'altitude (en m) "
    Dans cette équation, la pression diminue bien avec la vitesse ?...
    Bonne journée.
    1max2mov

  18. #17
    sitalgo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    notre ami Flowind parle d'un cylindre creux
    Il parle d'un solide, sans autre précision c'est un cylindre plein.
    Dans cette équation, la pression diminue bien avec la vitesse ?...
    On est dans ce cas dans un système à conservation d'énergie. Un avion apporte de l'énergie, il n'y a pas de constante.
    Personnellement je ne suis pas en mesure de déterminer comment se répartit cet apport entre statique et dynamique mais je fais confiance aux conclusions des spécialistes. En aéronautique, la sonde statique mesure la pression atmosphérique qui est censée être la même au niveau de la sonde ou à 100m de l'avion.
    La pression dynamique est donc en plus.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  19. #18
    evrardo

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bonjour,
    désolé de réveiller ce topic qui dormait bien tranquillement.
    J'aimerais savoir comment est ce que l'on calcule la pression de l'air s'exerçant sur un pare brise selon la vitesse.
    Merci.
    Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.

  20. #19
    f6bes

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    Bjr à toi,
    Google = " calcul pression du vent sur une surface".
    Nota : l'air à un poids
    Bonne journée

  21. #20
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Pression exercée sur un solide due a sa vitesse

    tu veux dire une masse volumique ?

    La formule complète de la force
    exercée par le vent sur un obstacle est

    0.5*ro*S*Cx*V²

    ro = environ 1 pour l’air (varie légèrement avec la température)
    S = surface apparente présentée au vent
    Cx = coefficient de pénétration (proche de 1 pour la forme en goutte d’eau, 2,6 pour la plaque perpendiculaire)
    V = vitesse du vent.

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