coefficient aérodynamique de véhicule

[invited33d7f7d]

Bonjour

Est-ce que je peux savoir comment calculer le coefficient aérodynamique de véhicule.

Cordialement
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Pour certaines formes simples, on trouve ce coefficient dans les tables.
Mais pour un véhicule quelconque il faut faire des calculs extrêmement compliqués avec des logiciels spécifiques. Et, par la suite, vérifier la validité des calculs dans des souffleries.
Au revoir.

[invited33d7f7d]

Sur sol horizontal, sans vent et j'ai éliminé le freinage du moteur, j'ai enregistré la vitesse du véhicule en fonction du temps, à partir d'enregistrement et de cette équation S*Cx = - (2*((M*γ)+(M*g*Cr)))/(ρ * V2 ) j'ai calculé le S*Cx par contre je n’ai pas trouvé le même coefficient dans les différentes vitesses.

Cordialement

[invite6dffde4c]

Re.
Ça n'a rien de surprenant que le Cx dépende de la vitesse. L'écoulement de l'air dépend des régimes de vitesse et donc, le Cx aussi.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited33d7f7d]

reBonjour

Si j'ai la force d'aérodynamique de véhicule qui est égale ½*ρ*S*Cx*V2 est ce que je peux calculer son couple.

Merci pour votre réponse

[invitecaafce96]

Bonjour,
Vous avez une force et une vitesse , vous pouvez calculer la puissance aérodynamique en déduire des couples en fonction des vitesses de rotation ( des roues, du moteur ...).

[invited33d7f7d]

Bonjour
A partir de l’équation suivante je veux calculer le couple du véhicule à la roue :
C à la roue – C aérodynamique – C de la résistance du roue – C du poids = 0

Les données :
• F aérodynamique = -1/2*ρ*V2*S*Cx
ρ air : la masse volumique de l’air.
V : la vitesse de véhicule.
S Cx : le coefficient d’aérodynamique.
Je connais la valeurs de la densité volumique, la vitesse et le coefficient d’aérodynamique.
• F de la résistance du roulement = M g Cr cos α
Je connais la valeurs de la Masse, l’intensité de la pesanteur et le coefficient du roulement Cr.
• F du poids = M g sin α
Je connais la valeurs de la Masse et l’intensité de la pesanteur.
Maintenant comment je calcule les couples de ces forces ? et ensuite de calculer le couple du roulement de véhicule c’est à dire le couple pour que le véhicule se déplace ?
Cordialement

[invitecaafce96]

Re,
Vous avez une force résultante , somme des forces partielles ( pour une vitesse donnée ), et un déplacement .
Vous pouvez calculer un travail et en déduire la puissance et les couples s'en déduisent selon les vitesses de rotation .
Si la vitesse est constante, les couples résistants sont égaux aux couples moteurs .

[invited33d7f7d]

Re,
mais qu'elles sont les relations que je dois utiliser.

[invitecaafce96]

Re,
Travail = Force * déplacement
Puissance = travail ramené à une seconde
Puissance = Couple * vitesse de rotation
Voyez si vous trouvez ces relations avec les bonnes unités , ou bien on corrigera une application numérique .

[invite7cd2b282]

Bonjour,

Tu as 2 approches différentes. La première est celle montrée par Catmandou avec un calcul de puissance. La seconde en restant avec des forces et des couples.
Dans tous les cas, pour connaitre ton couple moteur nécessaire, il faut connaitre le rapport engagé ainsi que le rendement de la boite.

Pour la seconde méthode :
Il faut trouver les forces appliquées à ta roue. Ensuite, pour une force F appliqué à une distance D d'un axe, le couple est égal à F*D.
Ici, tu as globalement 2 forces : la force de la voiture sur la roue et il y a une force qu'il ne faut pas oublié, c'est la réaction de la route sur la roue. La voiture (hors moteur) agit sur l'essieu, donc sur l'axe de la roue. Alors, D = 0 et il n'y a pas de couple induit.
La réaction normale est aussi dans l'axe de la roue : D = 0 (ce n'est pas tout à fait vrai, la résistance au roulement provient en réalité d'un décalage vers l'avant du pneu de la réaction normale ; cependant, la force que tu appelles "F de la résistance du roulement" considérée apppliquée tangentiellement à la roue est strictement équivalente).
Enfin, tu peux montrer que dans ton cas (c'est à dire en supposant que la voiture a des amortisseurs infiniment raide, ce qui empêche tout basculement de la voiture Avant/Arrière (ce qu'on appelle le transfert de masse)), T = -(F_air+F_resistance_roulement+F_poids).
Il te reste à multiplier cette force résultante par le rayon de la roue pour avoir le couple roue.

Le couple roue est transmis par le moteur via la boite de vitesse. Tu as C_moteur/C_roue = R / rendement, où R est le rapport de réduction (qui dépend de la vitesse enclenché). En général, le rendement de boite se situe autour de 80%.

Pour le SCX, c'est normal qu'il dépende de la vitesse aux basses vitesses. Classiquement, pour les faibles nombres de Reynolds, un SCx est inversement proportionnel à la vitesse pour atteindre une asymptote horizontal pour les nombres de Reynolds élevés. Cependant, sur une voiture, le régime asymptotique est atteint très très vite. Tu peux considérer, en comptant large, qu'au-delà de 40km/hr max, tu as déjà un SCX constant (tu devrais avoir une valeur entre 0,6 et 0,7 m² classiquement). Avant, tu as SCx = alpha/v. Avec la condition de continuité SCX(40km/h), tu peux trouver alpha et regarder si ça correspond à ton relevé de mesure.

Je crois que j'ai à peu près fait le tour de tes questions.

A+