Question coefficient de trainée

[invite10b8a49c]

Bonjour, je voudrais savoir pour l’étude de mon projet à quel vitesse sont effectuées les mesures de coefficient de traînée des voiture car par exemple ils écrivent cx = 0.20 mais la vitesse n'est pas donnée merci de votre attention.
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[calculair]

bonjour,

La trainée est proportionnelle au carré de la vitesse

Trainée = Cx d S V*V ou V est la vitesse en m/s S la surface du maitre couple de l'auto en mettre carré et d la densité de l'air en kg / mètre cube

La trainée est exprimée en Newton

[Black Jack 2]

Bonjour,

Force de traînée : F = 1/2 * rho(air) * Cx * S * v²

Avec Cx une constante si Re (nombre de Reynolds) > 1000 (environ)


Or pour une voiture dans l'air, on a Re = V*L/nu

avec :
V : vitesse caractéristique du fluide [m/s]
L : dimension caractéristique [m]
nu : viscosité cinématique du fluide(air) [m²/s]


nu(air à 25°C) = 15,6.10^-6 m²/s

et donc pour une voiture "normale", on a environ : Re = V * 2/(15,6.10^-6) = 128000 V

Re > 1000 si V > 0,0078 m/s (0,03 km/h)

Donc pour une voiture, on peut considérer que la force de traînée est F = 1/2 * rho(air) * Cx * S * v² pour toutes les vitesses.

Attention évidemment que V est la vitesse de la voiture par rapport à l'air dans la direction de l'avancée du véhicule. (donc il faut tenir compte dans un calcul de la vitesse, la direction et le sens du vent)

[harmoniciste]

Bonjour,
La formule basique de la trainée aérodynamique c'est : T = ½ *Cx *d *S *V²
Cx = 0,2 me semble trop peu pour une voiture "ordinaire"

[A voir en vidéo sur Futura]

[Black Jack 2]

Bonjour,

Cx = 0,2 me semble trop peu pour une voiture "ordinaire"

Tout à fait exact.

Si on veut des valeurs pour différentes marques, voir sur ce lien :

http://www.mayfco.com/tbls.htm

Il suffit dans le tableau de cliquer sur une marque ... et on a les valeurs des Cx pour différents véhicules (dans le tableau, le Cx est noté Cd).

[invite44510b00]

Si on veut des valeurs pour différentes marques, voir sur ce lien :

http://www.mayfco.com/tbls.htm

Il suffit dans le tableau de cliquer sur une marque ... et on a les valeurs des Cx pour différents véhicules (dans le tableau, le Cx est noté Cd).

On notera qu'il n'y a que des modèles de plus de 25 ans dans la liste.

[invite10b8a49c]

alors merci de vos réponses mais je n'ai pas obtenue celle qui me fallait, je voudrais savoir d'abord si le coefficient de trainée d'un voiture dépend de la vitesse ? car la force de trainée elle depend et si le cx depend de la vitesse j'aurais voulu savoir à quel vitesse les tests sont effectués dans l'industrie.

[invite44510b00]

alors merci de vos réponses mais je n'ai pas obtenue celle qui me fallait, je voudrais savoir d'abord si le coefficient de trainée d'un voiture dépend de la vitesse ? .

Non, du moins pour les vitesses largement subsoniques : il ne dépend que de la forme.

[Black Jack 2]

Bonjour,

"On notera qu'il n'y a que des modèles de plus de 25 ans dans la liste."

Certes, mais les modèles récents ne sont pas vraiment meilleurs.

Avec les SUV et les 4X4 qui fleurissent un peu partout, c'est même souvent pire qu'avant.

La revendiquée "voiture la plus aérodynamique des voitures de série" a un Cx de 0,24 ... et c'est en choisissant le modèle avec les rétroviseurs extérieurs englobés dans la carrosserie et ... (ce qui n'est pas la voiture que l'on vend).

La plupart des voiture modernes ont un Cx aux alentours de 0,3 et beaucoup des SUV tournent autour d'un Cx = 0,4 ... médiocre à un point tel que, le plus souvent, c'est viré des caractéristiques fournies.

On ne peut pas non plus tenter de descendre trop le Cx, car si cela diminue la consommation cela a aussi pour effet d'avoir un faible appui aérodynamique ... ce qui est néfaste à la tenue de route.

[Black Jack 2]

Rebonjour,

alors merci de vos réponses mais je n'ai pas obtenue celle qui me fallait, je voudrais savoir d'abord si le coefficient de trainée d'un voiture dépend de la vitesse ? car la force de trainée elle depend et si le cx depend de la vitesse j'aurais voulu savoir à quel vitesse les tests sont effectués dans l'industrie.

Bien sûr qu'on y a répondu.

Par exemple voir le message #3, ou j'ai clairement écrit ceci :

Avec Cx une constante si Re (nombre de Reynolds) > 1000 (environ)

et en montrant que c'était le cas pour toute vitesse > 0,03 km/h ...

Donc, dans le cas d'une voiture, le Cx ne dépend pas de la vitesse.

[invite10b8a49c]

ah d'accord mais il y'a une preuve ou un théorème car je ne trouve pas grand chose sur internet merci encore

[invite10b8a49c]

Et de plus enfaîte j'étudie le coefficient de traînée d'une maquette (d'une voiture de série) 1/18 acheté sur internet pour trouver le vrai coefficient de traînée trouver sur internet de la voiture voila

[invitef29758b5]

Salut

On ne peut pas non plus tenter de descendre trop le Cx, car si cela diminue la consommation cela a aussi pour effet d'avoir un faible appui aérodynamique ... ce qui est néfaste à la tenue de route.

L' appui aérodynamique , c' est une portance , pas une traînée .
La traînée ne modifie pas la portance . C' est l' inverse :
La portance se paye par un supplément de traînée .

[Black Jack 2]

Salut Dynamix,

C'est en modifiant la forme de la carrosserie (aileron ou déflecteur ou ...) qu'on arrive à avoir une force d'appui et cela influence bien aussi la force de traînée.

Si on veut augmenter l'appui aérodynamique, les mesures prises pour y arriver augmenteront aussi le Cx.

C'est pourquoi, les F1 qui ont besoin d'un fort appui aérodynamique ont aussi un Cx très élevé.

Je n'ai rien écrit d'autre ...

Je lis sur le net : "Le Cx "désastreux" d'une F1 est nécessaire pour obtenir les appuis permettant des vitesses de passage en courbe élevées"

[invite33753fb5]

Salut @ tous,

Je rebondis sur ce sujet car je trouve curieux que le coefficient de trainée diminue avec la vitesse lors de mes simu sur SolidWorks ????


5m/s
force de traînée 0,00081 N
Surface 0,00029 m²
Cx 0,0187


30m/s
force de traînée 0,0170855 N
Surface 0,00029 m²
Cx 0,0110


35m/s
force de traînée 0,0225861 N
Surface 0,00029 m²
Cx 0,0107


J'ai du louper un truc ....

[gts2]

Bonjour,

Il faudrait préciser un peu le problème, mais cela ne parait pas aberrant : à l'ordre de grandeur du nombre de Reynolds pour 30m/s, on est à peu près à la "crise de trainée" pour une sphère.
Voir par ex. wikipedia

[invite33753fb5]

l'objet est une leurre de pêche donc de forme d'un cigare légèrement ovoïde de 10 cm de long environ

[gts2]

Dans ce cas, la chute de Cx parait raisonnable même si je ne peux rien affirmer.

[invite33753fb5]

Voici mes résultat préliminaires :

V 5 m/s
traninée 0,00081 N

V 10 m/s
traninée 0,00247 N

V 20 m/s
traninée 0,008 N

V 30 m/s
traninée 0,0170 N

V 35 m/s
traninée 0,0225 N

[Black Jack 2]

l'objet est une leurre de pêche donc de forme d'un cigare légèrement ovoïde de 10 cm de long environ

Bonjour,

Un leurre de pèche est très considérablement de taille inférieure à une voiture ... (cela va sans dire).
Mais cela implique que pour une même vitesse, le nombre de Reynolds est beaucoup plus petit pour le leurre de pèche ... et que donc il faut une vitesse bien plus grande qu'une voiture pour atteindre la zone où le Cx est presque constant.

Cela pourrait bien expliquer pourquoi le Cx est plus élevé à faible vitesse qu'à vitesse plus grande.

Avec tes données du message 19, on trouve (dans les CNTP) :

v = 5m/s --> S*Cx = 5,02.10^-5 m²
v = 10 m/s : S*Cx = 3,8.10^-5 m²
v = 20 m/s : S*Cx = 3,1.10^-5 m²
v = 30 m/s : S*Cx = 2,93.10^-5 m²
v = 35 m/s : S*Cx = 2,85.10^-5 m²

Si la section de résistance à l'air (maître couple) est bien de 0,00029 m², alors, à partir de tes mesures message 19, on a :

v = 5m/s --> Cx = 0,173
v = 10 m/s : Cx = 0,131
v = 20 m/s : Cx = 0,107
v = 30 m/s : Cx = 0,101
v = 35 m/s : Cx = 0,098

C'est moins qu'avec une voiture ... mais cela peut s'expliquer par la force profilée (allongée) du leurre de pèche.

Calculs non vérifiés.

[invite33753fb5]

Certes le Cx en valeur absolue est infime me semble t il mais je pensais pas une telle variation

[gts2]

Comment obtenez-vous, par ex. le 0,0187 pour 5m/s ?

[Black Jack 2]

Pièce jointe 455876


Certes le Cx en valeur absolue est infime me semble t il mais je pensais pas une telle variation

Bonjour,

Le Cx n'est "presque constant" que pour une plage de valeurs du nombre de Reynolds. Si le Cx est trop petit le Cx est inversement proportionnel au nombre de Reynolds.
Si le nombre de Reynolds est trop grand, il y a aussi un gros "accident" dans la valeur du Cx.
Et pour une plage de nombre de Reynolds intermédiaire, le Cx est quasi constant.
Et si on calcule le nombre de Reynolds pour une voiture qui roule dans une gamme de vitesse normale, alors on est dans la zone à Cx quasi constant .


Pour une sphère, le Cx en fonction du nombre de Reynolds est comme sur la figure jointe :

Mais ici, avec la taille réduite de l'objet, le nombre de Reynolds est beaucoup plus petit (à même vitesse) que pour une voiture ... et cela augmente la vitesse inférieure de la zone pour laquelle le Cx est constant.

De plus, la forme oblongue de l'objet diminue le Cx par rapport à une sphère et aussi par rapport à une voiture.

Donc, si tu essaies de tirer des conclusions de valeur de Cx pour une voiture de taille normale à partir d'un objet réduit et qui a de plus une forme différente ... tu risques très fort de n'aboutir à rien.

[invite33753fb5]

Comment obtenez-vous, par ex. le 0,0187 pour 5m/s ?

effectivement j'allais le dire : je trouve pas pareil ?
j'ai appliqué ( peut être à tord ) : force de traînée / ( 1/2 * masse volumique du fluide,
* V² * surface de référence )

force de traînée kg/f 0,000083
masse volumique du fluide, kg/m3 1.2
surface de référence m 0,00029

[gts2]

C'est Solidworks qui vous donne des kgf ?

Il faut mettre la force en N, cela fait un facteur en gros de 10 qui va conduire aux valeurs de @Black Jack 2.

[invite33753fb5]

non il me le donne en N et moi j'ai converti ( 0,101972 )

mais je trouve 0.1836 ... je sors mon bonnet d'âne

ou alors peut être c'est le 1.2 kg/m3 que @Black Jack 2 n'a pas utilisé

[RomVi]

Bonjour

Effectivement il n'y avait pas eu de vraie réponse à la question, avant que le sujet ne soit remonté, ce qui est étonnant vu tous les "spécialistes" qui sont intervenus.
Si il s'ait d'une mesure de Cx d'un leurre je suppose que celle ci doit être déterminée dans l'eau ?

Attention, dans le cas d'un leurre prend la surface frontale en surface spécifique n'a pas vraiment de sens, il faudrait raisonner sur la surface projetée "à plat".

[invite33753fb5]

il s'agit de sa capacité de lancer donc dans l'air

j'utilise bien sa surface "frontale" projetée à plat ; en imageant sa surface de section la plus grande; on ne parle pas d'une surface globale ?

[RomVi]

En fait la surface de référence n'est qu'une question de convention : On mesure (ou simule) le SCx, puis on divise par une surface, de façon à avoir un point de comparaison.
Dans le cas d'une voiture les proportions ne changent pas tellement d'un véhicule à l'autre ; il est plus judicieux de corriger par la surface frontale, mais si on voulait appliquer la même démarche avec un train la comparaison n'aurait plus aucun sens.
Dans ce cas il faut utiliser une longueur "spécifique", qui définit le plus l'objet. Ici en occurrence il s'agirait plutôt de la surface à plat.

[invite33753fb5]

moi je cogite comme le cas de la voiture

la surface à plat serait celle de l'ensemble du leurre ?