Calcul de force de trainée d'une forme géométrique simple

[Maxence T]

Bonsoir à tous,

Je suis en ce moment en stage et pour un projet il me serait utile de calculer les efforts s’exerçant sur une lame de safran (gouvernail d’un bateau)

Il y aurait donc dans ce système des efforts de trainée lorsque la lame est parallèle à l’axe du bateau et des efforts de portance lorsque la lame à un angle d’incidence par rapport à l’axe du bateau lors de manœuvres.

Pour mes calculs je comptais simplifier la forme de la lame en un parallélépipède rectangle, cela maximiserait les efforts exercés et me permettrait de prendre une marge de sécurité.



Mes questions sont donc les suivantes :


J’aurais donc besoin de connaitre les coefficients de trainée et de portance de ma lame. Malheureusement je n’ai pas la possibilité de réaliser des expériences pour les déterminer. Il y a t'il un autre moyen d’avoir ces coefficients ( je pensais par exemple à des banque de donnée) ?

Je pensais initialement uniquement déterminer la force de trainée exercée sur la lame mais l’on m’a dit que les efforts de portance selon un certain angle pourraient aussi influer dans le relevage de la lame, est ce correct ? Je précise que la lame de safran se relève en pivotant autour d’un axe situé en haut de la lame et selon l’axe longitudinal du bateau.

Ci-joint un schéma représentant le safran :




Merci d'avance pour votre aide!
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[gts2]

Bonjour,

Les logiciels de meca flux font cela, mais je ne sais pas si vous en avez un sous la main.
Vous avez aussi des calculateurs en ligne : profilesdb.fynsurf
Sinon pour les bases de données, LA base est NACA
Par exemple, pour les profils symétriques (safran...) : airfoiltools.com

[harmoniciste]

J’aurais donc besoin de connaitre les coefficients de trainée et de portance de ma lame.
Je pensais initialement uniquement déterminer la force de trainée exercée sur la lame mais l’on m’a dit que les efforts de portance selon un certain angle pourraient aussi influer dans le relevage de la lame, est ce correct ?

Bonjour,
Attention! les forces de trainée et de portance indiquées dans tous les manuels sont respectivement parallèles et perpendiculaires au courant général du fluide (déterminant la polaire de Eiffel)
Mais pour connaitre leurs influences sur le relevage du safran, il convient de les convertir dans le plan du safran et non celui de l'écoulement général (déterminant alors la polaire de Liliental). Cela donne des valeurs totalement différentes!

D'autre part, aux Cx de profil mentionnés (Eiffel) il convient toujours d'ajouter un Cx induit supplémentaire qui vaut Cz²/π.A
(A étant l'allongement du safran)
Par exemple pour un Cz ~ 1.2 , et un safran trois moins large que haut (A = 3), le Cx indiqué devra être accru de 0,15.
Autant dire que dans votre cas les Cx mentionnés (< 0.015) sont sans grand intérêt.