Bonjour à tous,
Je suis en train d'étudier l'impact que peuvent avoir les dérives sur une planche de surf. N'ayant aucune notion en calcul hydrodynamique, comment je pourrais quantifier la perte de vitesse théorique dûe aux dérives lorsque la planche avance à une vitesse donnée ? J'ai les dérives en 3D si cela peut aider...
Merci d'avance !
Salut
Tant que la planche n' avance pas en crabe , les dérives ont une traînée négligeable .
Négligeable ? Les dérives latérales sont légèrement "pincées" vers le nez de la planche, quelle est leur influence en terme de traînée ?
Si tu sais lire l'anglais ce document va t'intéresser.
Tu pourras voir que la traînée des dérives est négligeable!
http://uncw.edu/phy/documents/grissom_06.pdf
Trainée négligeable ou pas, les frottements fluides dans un liquides ont une force de freinage proportionnelle à la vitesse :
F=-a.v
ou a est à estimer à la louche
Que la dérive ait un impact ou pas, l'ensemble surface de la planche + dérive aura un impact de ce type : F=-a.v
C'est ce qui permet aux surfeurs de "rester" dans la pente de la vague
Au carré de la vitesse .Envoyé par polf
bonsoir, tout dépend du Reynolds
Non , ça n' a rien à voir .
Le nombre de Reynolds est plutôt à prendre comme un facteur correcteur qui ne modifie en rien les lois de la mécanique des fluides .
Ces lois bien connues depuis des lustres fonctionnent bien , il est inutile de vouloir les modifier .
Ces lois bien connues depuis des lustres ne sont que des lois empiriques. Dans les situations de "faibles vitesses", on parlera de frottements linéaires proportionnels à v (où l'on retrouvera pour une sphère la loi de Stokes). A plus "hautes vitesses" on écrira une loi quadratique faisant intervenir d'autres coefficients.
A noter qu'il existe des situations intermédiaires où l'on préférera utiliser des lois en (v)^(3/2).
J'écris faible et haute vitesses entre guillemets, on sent bien que la viscosité aussi entrera en jeu, en fait de manière générale le critère sera......... le Reynolds.
Je persiste et signe. Pour un liquide, et aux vitesses d'un surfeur, les frottements sont en F=-a.v
Et toc !
Oula !! Je dois dire que déjà en anglais je suis perdu mais même en français c'est pas mieux... Pouvez vous me traduire vos formule pour l'ignare que je suis ?
En cherchant un peu tu trouveras des sites en Français , comme ceci .
Merci pour vos réponses. Dernière questions existe t'il un logiciel open source pour simuler plusieurs type ou forme de dérive et avoir des résultats théorique ?
Je connais un soft gratuit: open foam, avec lequel on peu faire n importe quelle simu de mécanique des fluides... Par contre faut être un spécialiste de meca flux et savoir programmer en cpp!
Il faut savoir programmer, seulement si les solveurs mis à disposition ne conviennent pas. Sinon pas besoin.
Comme tout calcul CFD, le maillage reste primordial, et OF reste un peu limite dès que les geometries deviennent complexes.
Mais là encore on peut importer un maillage depuis des mailleurs tierces commerciaux ou open source.
Bon, pour faire simple car là, je suis noyé .. J'ai les dérives modélisés en 3D (STEP), je veux "juste" connaitre la traîné ou la perte de vitesse dû aux dérives latérales lorsque celles-ci sont parallèle et lorsque elles sont pincées (ou en convergence) de 5mm
et pour ces deux cas à des vitesse de 10, 20 et 30 km/h.
C'est peut-être possible avec un logiciel d'hydrodynamique. Mais ca va certainement être très lourd à mettre en place.
Je ne connais pas de tels logiciels à te citer.
Dans quel but ?
_Pro , pour optimiser un produit destiné à des sportifs de haut niveau ?
_Sujet d' étude scolaire ?
_Simple curiosité personnelle ?
Un logiciel payant est envisageable dans le premier cas . Je dirais même incontournable .
Réponse 1 et 2 en fait, oui pour optimiser un produit existant, et non je ne suis pas un professionnel mais un amateur et passionné de surf. réponse 2 également car pour le moment c'est de la curiosité.
Une autre approche plus accessible, si tu peux te procurer du materiel avec plusieurs derives a comparer, c est de trouver un cours d eau tres regulier, sans turbulances, et d accrocher la planche via un newtonmetre. Ca te donnera une bonne base de comparaison.
Pour satisfaire ta curiosité il faudrait développer un long chapitre sur les surfaces en aquatique qui n' aurait pas sa place ici .
Donc recherche sur internet et dans des librairies spécialisées .
La portance esr relativement aisée à évaluer , le gros problème c' est la traînée .
Pour améliorer les performance , tu peux gagner des pouillièmes , mais ce n' est vraiment intéressant que pour un haut niveau . l' amateur moyen n' y verra que du feu . La grainée des dérive est faible , les gains ne peuvent Etre que faibles , un gain faible sur une valeur faible , ça ne fait pas grand chose .
Ce que la théorie peut t' apporter , c' est surtout te montrer ce qu' il ne faut pas faire .
Entre autres choses : ne pas faire d' essais est une chose à ne pas faire
un travail de recherche et de test sur l'hydrodynamique des dérives de surf doit être fait aux diverses phases des trajectoires.
en trajectoire droite le pincement (angle de toe) des dérives latérales génère de la traînée, si en plus les dérives latérales sont cambrés avec un extrados dessiné pour augmenter la portance , cette traînée résiduelle en ligne droite sera encore plus importante. On peu estimer cette traînée pour une paire d'ailerons opposé, avec un aongle de toe faible de 4° seulement, aux vitesses usuelles du surf à environ 9 newton par aileron soit 18 newtons pour les 2 ailerons. alors qu'un aileron sans angle ni cambrure , ne genere que 0.7 newton. Il est donc indiscutable que la cambrure et l'angle de toe sont des facteurs de trainéee et de freinage non négligeable.
references: etude de l'hydrodynamique des dérives de surf
et pour le logiciel de test de trainée et portance sur les derives de surf il y a heliciel dont voici une vidéo sur le test comparatif de trainées et portance de dirves de surf cambrés et symetriques aux divers angles (source etude du systeme ADAC (Adaptive Dynamics Attack & Camber US patent appliqué au surf par Fyn http://fynsurf.com/)
http://www.mecaflux.com/videos/compa...20cambre_1.mp4
L’étude du cahier des charges de l'aileron de surf nous fait comprendre que l'on a des phases de virages qui s'inversent et alternent avec des trajectoires droites, ou en parois nécessitant une grande accroche...
l'aileron doit donc porter (générer de la portance) mais aussi se diriger dans la direction de la courbe pour ne pas gêner la manœuvre. Les compromis entre manœuvrabilité, accroche, traînée portance sont obligatoires, a moins d'avoir un système d'ailerons dynamiques qui auto ajuste sa forme et son angle d'attaque (voir système ADAC).
voici un document présentant le système ADAC (ailerons dynamiques) et sont implantation dans les shapes de surf
Bonjour,
Le Reynolds d'un aileron de planche de 10 cm de corde à 5m/s dans l'eau est de l'ordre de 500.000. Celui d'une voile de 1,5m de corde à 10 m/s dans l'air est de l'ordre de 1.000.000. Les lois en V^2 s'y appliquent à plein pour les deux.
