Besoin d'aide pour une formule

[Mikazac]

Bonjour,

Je vous expose mon problème: j'ai pour projet d'étudiant et personnel de faire la maquette et le calcul de mon prototype de ballon d’hélium pouvant porter une charge utile sans moteur (mon prototype a pour mission de stationner a une altitude désirer selon la densité de l'aire de la localisation ((variable de mon calcul : D)), selon le poids de ma charge utile transporter ((variable de mon calcul : P)), le poids du ballon variant selon sa capacité en m3 de celui-ci ((variable de mon calcul : B)) et le poids du câble qui l'amarrera selon la distance parcourue ((variable de mon calcul : d×kg/m))*d = distance et kg/m = kilogramme par mètre*) mais a partir de la, je suis bloquer. Je n’ai pas d’idées pour structuré le calcul. Ou comment utiliser correctement la formule d'Archimède pour obtenir une stabilité au niveau de l'altitude (même partiel) grâce a la densité le l'air environnent et de l’hélium contenue dan le ballon. Merci d’avance pour votre aide.

Cordialement Mikazac.
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[XK150]

Bonjour ,

Vu de mon coté pratique , je ne chercherais pas à établir LA formule en premier .
Je ferais une feuille de calcul où apparaîtrait tous les éléments variables de façon réaliste , par exemple en fonction de l'altitude .
Déjà , si vous mettez un câble , je suppose que vous ne cherchez pas à atteindre 39 000 m ( comme Félix B. ).
Sinon , c'est toujours Archimède pur et simple : à l'altitude de " flottement " atteinte , la poussée doit équilibrer les poids .
Ou vu d'une autre façon : la masse volumique de votre ensemble est alors égale à la masse volumique de l'air à l'altitude considérée .
Maintenant si vous avez un câble de retenue , rien n'empêche d'avoir encore une légère force ascensionnelle de traction .
Il y a beaucoup à apprendre si l'on s'intéresse d'un peu près à l'exploit de Baumgartner .

[Mikazac]

Vdéplacé :

-câble : approprie les seuls tensions exercer sont la force cinétique que le vent exercera sur le ballon et celle de la pousser d’Archimède
-ballon : ? (j'en tien pas compte, puis je le rajouterais une fois un résulta obtenue)
-charge utile : ?

M :

J aimerais utiliser la formules de nivellement barométrique. mais je sais pas trop comment l’interpréter

Gravite :

gn = 9,806 65 m s−2

PA = ? × (partiellement trouver) × 9,806 65 m s−2

Pour l’instant je n'ai que ces résultats avec 1 inconnue et une variable selon la localisation (ps: ne fait pas attention a la pièce joint)

[XK150]

La pression atmosphérique fonction de l'altitude est ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Variat...c_l%27altitude

[A voir en vidéo sur Futura]

[Remant]

Bonjour,
Je ferais d'abord l'hypothèse que le ballon est à coque rigide. (C'est peut-être votre cas mais si elle est déformable, cela aura une influence sur l'altitude de stationnement si il y a des variation de températures et de pression lors de l'ascension mais cela restera négligeable sur un petit trajet)
Le poids de l'ensemble égalise la poussée d'Archimède à l'altitude de stationnement.
Le poids de l'ensemble est la somme des poids des éléments suivants : coque + masse d'He + charge + câble. Vous pouvez déjà exprimer la masse du câble. La masse de la coque et de la charge sont des paramètres à fixer (Cahier des Charges (charge), disponibilités fournisseurs et ateliers (construction de la coque)). Pour la masse d'He : vous avez la loi du Gaz Parfait : PV = nRT (vous trouverez tout rapidement sur internet), vous relier ensuite la quantité de matière n avec la masse d'He m en passant par la masse molaire M d'He.
Il vous faut ensuite le volume de l'ensemble. Peut-être que le volume du câble est négligeable devant celui du ballon (et sa masse ?). En gros, vous avez le volume d'une sphère (ballon) + le volume d'un cylindre (câble)
Vous allez faire intervenir, par la force d'Archimède, la masse volumique de l'air quand le ballon sera à l'équilibre. Cette masse volumique correspond à une certaine altitude : vous référencez à ce que vous a transmis XK150.

En espérant que cela vous aidera.
Bonne journée,
Cordialement.

[Mikazac]

Bonjour
J'avance doucement sur la feuille de calcul mais voici ébauche de celui-ci, espérant que ça puisse vous donner une idée du projet et moi, m'éclairer sur certains points:

2019-04-09 (3).jpg
2019-04-09 (4).jpg
2019-04-09 (5).jpg
2019-04-09 (6).jpg
2019-04-09 (7).jpg

(PS: se projet a déjà vue le jour ailleurs, je ne fait que promouvoir par le bien de résultats concluant, je l’espère)

[XK150]

Re ,

Mais c'est quoi , ce truc ??? On était parti sur un ballon atmosphérique retenu par un câble ???

[Mikazac]

Mais c'est quoi , ce truc ??? On était parti sur un ballon atmosphérique retenu par un câble ???

Enfaite, mon projet est de faire une éolienne en hélium (ballon) pour pouvoir profiter des vents de haute altitude son avoir à ériger un mat comme ont la plupart des éolienne standard, voila pourquoi je cherchais a connaitre la densité de l'air en fonction de l'altitude (plus d’actualité vue que je compte laisse rune légère force d’ascensionnelle ((comme conseiller)) et du coup, compter sur le câble de rétention) pour enfin trouver la formule de "pousser d’Archimède" adéquate a chaque courant venteux selon sa localisation et son altitude(mais pour cela, j'essayerais un algorithme, plus simple).!!!Bien-sur n parlant du ballon tous ce qui est en rouge en fait partie!!!(Si vous voulez me conseiller sur dessus.)

[XK150]

Ah bon … C'est assez surprenant et on va bien voir où vous mènent les calculs …
Donc il y a une génératrice et l'énergie électrique produite est amenée au sol par un câble électrique ??

[ansset]

sans compter que si on cherche des vents forts, ils vont pousser la structure ( ce qui va tendre le câble) et donc probablement lui donner une inclinaison.....

[Mikazac]

Donc il y a une génératrice et l'énergie électrique produite est amenée au sol par un câble électrique ??

Exacte le poids du câble et du câble électrique seront pris en compte dans la formule de "Pousse d’Archimède" mais comme ce sera surement une installation a sur terrain à haut-relief, sa ne devrait pas être gênant pour la portance de l’éolienne.

sans compter que si on cherche des vents forts, ils vont pousser la structure ( ce qui va tendre le câble) et donc probablement lui donner une inclinaison.....

Ce facteur devra aussi être pris en compte de par l’énergie cinétique que le vent exercera et qui rajoutera de la force de tension sur le câble en plus de la pousse qu’exercera le ballon.

[ansset]

tu devrais peut être faire un schéma avec le positionnement de l'éolienne/ballon et voir ou les forces s'appliquent.

[Mikazac]

Quelle logiciels serait le plus appropriés pour fair un schéma de se genre lá ?

[ansset]

en première intention tu peux faire un dessin clair, à défaut de logiciel.
je connais peu les logiciels de ce type , mais géogébra semble pas mal pour ce genre de visualisation.

[Mikazac]

Bonjour

j'ai décider de me simplifier l'algorithme (1m3 d’hélium = 1kilo charge utile) car j peut faire un approximation du poids des génératrice, multiplicateur et j'en passe mais pas des palme (que je pense faire rigide pour plus de durabilité), du cadre sencer maintenir les génératrices contrairement au câblé ou je me baserait sur les données donner ci-dessus pour savoir l'altitude idéale et par la même occasion le poids.

j'ai lui est dalleur fait un nouveau dressing pour que moins de force s'applique a sa surface

Capture d’écran (2).jpg
Capture d’écran (3).jpg
Capture d’écran (4).jpg
Capture d’écran (5).jpg
Capture d’écran (6).jpg

[Mikazac]

en première intention tu peux faire un dessin clair, à défaut de logiciel.je connais peu les logiciels de ce type , mais géogébra semble pas mal pour ce genre de visualisation.

Je vais essayer d'en faire un dessin un peut plus clair.