Puissance de la portance ? - Page 4
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Puissance de la portance ?



  1. #91
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?


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    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    je ne comprends pas à quoi correspondent les w, comment intervient la hauteur H dans le calcul pour arriver à la formule que j’ai donné
    Puisqu'un tourbillon Г génère une vitesse tangentielle v inversement proportionnelle à la distance de son axe, alors on comprend que chaque tourbillon marginal produit au centre de l'aile, la moitié de la vitesse induite w (dirigée vers le bas).
    En plein ciel: Dessin de gauche

    Au voisinage du sol, nous savons que la vitesse du flux ne peut être qu'horizontale. On peut donc mathématiquement considérer que la présence du sol à une hauteur z équivaut à placer une aile identique en "miroir" à une distance 2z , puisqu'alors les tourbillons marginaux de celle-ci, s'ajoutant au tourbillons de l'autre donneront bien des composantes verticales nulles des vitesses induites en tous points d'un plan correspondant au niveau du sol.
    En effet de sol: Dessin de droite

    Nom : Sans titre.png
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    Ne reste plus qu'à vérifier la nouvelle composante verticale de la vitesse induite au milieu de notre aile en présence de l'aile miroir. Tenir compte compte de la distance jusqu'au bout de l'aile image, d'une part, et de l'angle relatif à la verticale, d'autre part.

    Par exemple à une hauteur z de 1/4 d'envergure, la distance depuis le milieu de l'aile jusqu'au tourbillon de l'aile miroir atténue sa composante d'un facteur 1.41 et l'angle sous lequel elle agit serait de 45 degrés par rapport à la verticale.
    Ainsi la vitesse induite verticale résultante deviendra w - (w/1.41)Sin 45° = 0.5 w, d'où une trainée induite diminuée de moitié

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  2. #92
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    D'accord merci ça j'ai compris maintenant, dans le cas d'une aile encastrée, on place les ailes fantômes à gauche et à droite de l'aile du coup ?

    Et quelle différence avec le carrénage ? (je n'ai pas bien compris ce que vous avez dit sur les vitesses qui seraient différentes)

  3. #93
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    dans le cas d'une aile encastrée, on place les ailes fantômes à gauche et à droite de l'aile du coup ?
    Oui. Toutefois, une seule paire d’aile placée symétriquement de part et d’autre ne suffit pas à annuler les composantes traversant les plans des cloisons, en raison du tourbillons de l'extrémité extérieure (ci-dessous):
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    Il faudra donc ajouter de nouvelles paires d’ailes au-delà des précédentes, jusqu’à l’infini.
    La condition sera alors satisfaite, et la vitesse induite au centre de l’aile sera totalement annulée, le dernier tourbillons marginal devenu trop lointain pour agir.

  4. #94
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    D'accord je comprends

    Mais qu'est-ce qui fait que c'est différent pour une hélice carénée ?

  5. #95
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    Et quelle différence avec le carrénage ?
    La différence fondamentale avec l'hélice est que même avec un "tube-cloison" la source principale des pertes induites provient du rapport des vitesses d'entrée et de sortie", ce qui est aussi la source de la poussée
    La vitesse de la veine accélére progressivement depuis l'infini amont jusqu'à l'infini aval (en négligeant la friction) pendant que la section de la veine décroit (le débit volume demeurant inchangé vu les faibles changement de pression)
    Nom : Sans titre1.png
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    La seule façon de réduire les pertes est d'augmenter le diamètre.
    Dernière modification par harmoniciste ; 27/02/2023 à 16h31.

  6. #96
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Mais l'accélération n'est pas la source de la poussée et des pertes pour une aile ?

    Ou alors l'accélération est annulée quand les tourbillons marginaux sont annulés et donc on a une différence de pression (donc une portance) sans accélération ?

  7. #97
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Mais en fait même dans ce cas-là je ne vois pas ce qui est différent avec une hélice puisque ce sont juste des ailes qui tournent, si le tourbillon marginal est la déviation, pourquoi la traînée induite n'est pas annulée pour les hélices non plus ?

  8. #98
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Plusieurs raisons:
    - Un tube carénant une hélice, c'est l'équivalent d'une cloison sur un seul bout d'aile: A l'autre "bout" près du moyeu il subsiste une circulation. Ce n'est cependant pas le point principal.

    - Le dessin de droite de mon message précédent montre que la vitesse induite se formera avant l'entrée, restera constante tout au long du tube, et ré-augmentera après la sortie du tube-carénage. Ce, en raison même de la différence de pression ΔP qui a produit la force propulsive (ΔP = F/Section

    - Contrairement à l'aile, qui attaque un air supposé sans mouvement "vertical", la pale attaque un air déjà en mouvement axial dû à l'avancement accru encore par la vitesse induite ci-dessus.

    - Ainsi, sur des "ailes-pales" idéalement cloisonnées aussi au pied, il n'y a donc aucune déflexion non plus, mais en raison du supplément de vitesse Vi régnant à l'intérieur du tube il faudra bien un supplément de pas, occasionnant un supplément de trainée des pale.
    Images attachées Images attachées  

  9. #99
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Cette vitesse induite n'existe pas pour une aile ? (en raison de la différence de pression)

    Les hélicoptères en vol stationnaire ne prennent-ils pas un air à vitesse nulle (dans le cas où il n'y a pas de déviation) ?

  10. #100
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Pour une aile, la différence de pression accélére faiblement une très grande masse d'air l'entourant . Pour l'hélice, c'est seulement la masse de l'étroite veine d'air qui la traverse qui est concernée, donc beaucoup plus accélérée.
    Deux avions peuvent voler en formation l'un au dessus de l'autre sans même le ressentir, tandis que la perturbation serait catastrophique pour un hélico volant sous un autre en stationnaire.

  11. #101
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Je vois merci, mais comment peut-on quantifier cette puissance ?

  12. #102
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    A Saint Martin (vidéos), un 747 atterrit à 250 km/h ou 70m/s, à l'atterrissage il pèse 250 tonnes ou 2 500 000 N, son envergure est de 65m, sa surface alaire de 520m², au sol la densité de l'air est de ~1.25 kg/m³ http://www.faqfra.online.fr/guide/b747.php

    Pour simplifier, considérons une aile rectangulaire de 8m x 65m = 520 m²

    Si seule la quantité de mouvement de l'air propulsé vers le bas porte l'avion, alors la portance = F = m a = m dV_air/dt = 2 500 000 N, V0_air=0, V_air étant la vitesse de l'air propulsé vers le bas, ou sa composante verticale.
    F = m dV_air/dt >>>, par seconde(dt=1) on a : m = 520 x 70 * 1.25 * V_air, F = (520 x 70 * 1.25 * V_air) * V_air/1 = 2 500 000 >>> V_air = sqrt (2500000/(520 * 70 *1.25)) =~ 7.4 m/s ou ~ 26.6 km/h, cette vitesse est atteinte le temps du passage de l'aile dans l'air immobile, soit 8m/70m/s =~ 0.11 de secondes, ce qui implique une accélération de a = V_air/t = 7.4/0.11 = 67 m/s² ou 6.7g

    En 0.11 secondes l'onde de pression à le temps de faire environ 340 x 0.11 = 37.4 m dans toutes les directions ... en bout d'aile ça tourne vers le haut dans l'axe de l'aile ?

    Sauf erreursss ... un précédent calcul fait il y a quelques années donnait d'autres valeurs (20g IIRC)

    Biname

  13. #103
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    Salut,
    A Saint Martin (vidéos), un 747 atterrit à 250 km/h ou 70m/s, à l'atterrissage il pèse 250 tonnes ou 2 500 000 N, son envergure est de 65m, sa surface alaire de 520m², au sol la densité de l'air est de ~1.25 kg/m³ http://www.faqfra.online.fr/guide/b747.php

    Pour simplifier, considérons une aile rectangulaire de 8m x 65m = 520 m²

    Si seule la quantité de mouvement de l'air propulsé vers le bas porte l'avion, alors la portance = F = m a = m dV_air/dt = 2 500 000 N, V0_air=0, V_air étant la vitesse de l'air propulsé vers le bas, ou sa composante verticale.
    F = m dV_air/dt >>>, par seconde(dt=1) on a : m = 520 x 70 * 1.25 * V_air, F = (520 x 70 * 1.25 * V_air) * V_air/1 = 2 500 000 >>> V_air = sqrt (2500000/(520 * 70 *1.25)) =~ 7.4 m/s ou ~ 26.6 km/h, cette vitesse est atteinte le temps du passage de l'aile dans l'air immobile, soit 8m/70m/s =~ 0.11 de secondes, ce qui implique une accélération de a = V_air/t = 7.4/0.11 = 67 m/s² ou 6.7g

    En 0.11 secondes l'onde de pression à le temps de faire environ 340 x 0.11 = 37.4 m dans toutes les directions ... en bout d'aile ça tourne vers le haut dans l'axe de l'aile ?

    Sauf erreursss ... un précédent calcul fait il y a quelques années donnait d'autres valeurs (20g IIRC)

    Biname
    Il y a un problème dans le calcul de m, si on fait votre calcul cela donne m = S * Vavion * masseVolumique* Vair = m²*m/s *kg/m³*m/s=kg.m/s²

    Si c’était le débit massique que l'on calculait alors le dernier terme Vair est en trop je crois

  14. #104
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    Il y a un problème dans le calcul de m, si on fait votre calcul cela donne m = S * Vavion * masseVolumique* Vair = m²*m/s *kg/m³*m/s=kg.m/s²
    Si c’était le débit massique que l'on calculait alors le dernier terme Vair est en trop je crois
    Oui, il y a un PB !

    Les vitesses utilisées dans le calcul de la masse sont en fait la distance parcourue en une seconde e = V t, on multiplie ainsi par t²=1, il ne reste plus que des kg.m, encore les mètres en trop et là la vraie erreur est le 520, la surface parcourue par l'aile en une seconde n'est pas
    S_alaire * V_avion mais Envergure_avion * V_avion ... on recommence :

    Surface parcourue par l'aile en une seconde = 70m/s * 65 m * 1 seconde = 4550m²
    Volume déplacé en une seconde = 4550m² * V_air * 1 seconde ___en m² * m/s * s soit des m³ ouf !
    Masse déplacée en une seconde = 4550m² * V_air * 1 seconde * 1.25 kg/m³ ___ en kg re ouf !
    La quantité de mouvement par seconde(m.dV/dt) = la portance = le poids de l'avion en N >>>
    2 500 000 N = 4550m² * V_air * 1 seconde * 1.25 kg/m³ * dV_air / 1 seconde ___(V0_air = 0 >>> dV_air= V_air)
    V_air = sqrt(2500000/(4550 * 1.25)) =~ 21 m/s ou ~75 km/h
    L'aile passe toujours en 8/70=0.11s (m.m-1.s=s) et et et son accélération est de
    21/0.11 = 191m/s² ou 19g (les 20g de mon calcul précédent ouf ouf ouf)

    En 0.11 secondes l'onde de pression à le temps de faire environ 340 x 0.11 = 37.4 m dans toutes les directions
    - en bout d'aile ça tourne vers le haut dans l'axe de l'aile ?

    Biname

  15. #105
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Donc du coup si on veut calculer la puissance ça nous ferait P = 1/2 débitmassique * Vair²
    P = 1/2 * 4550*1,25*sqrt((2500000/(4550*1,25))³) = 26 207 120W

    Si on compare à la traînée induite à 70m/s :

    Pi = Ri*V = 2*Fz²/(1,25*envergure²*V*pi*e) avec e ≈ 0,8
    Pi = 13 453 503,21994W

    Il y a un facteur 2 entre la puissance induite et la puissance de la portance (en défaveur de celle-ci) si votre calcul est exacte c’est loin d’être négligeable

    Si ce n’est pas la traînée induite qui compte cette puissance pourquoi n’a-t-on pas une traînée qui la prend en compte ? Ou alors c’est effectivement la traînée induite justement (après tout les résultats sont proches) ? Qui ne disparaîtrait donc pas avec la disparition des tourbillons marginaux ?

    Ou alors il y a une erreur dans le raisonnement ?

  16. #106
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    Mon message #102 commence par "Si seule la quantité de mouvement de l'air propulsé vers le bas porte l'avion" alors ... SI ????
    C'est parce que j'en doutais que j'avais fait ce rapide calcul, j'en __doute__ toujours !

    Maintenant qu'on sait que dans notre cas V_air vers le bas serait de 21m/s
    Masse déplacée en une seconde = 4550m² * V_air * 1 seconde * 1.25 kg/m³
    = 4550 * 21 * 1.25 = 1 254 093 kg/s ~= 1 250 000 kg/s
    La puissance est Energie/t = ~1 250 000 * 21²/ 2 = 275 625 000 W énorme non ?

    --------

    Je ne comprends pas ton 'induite', tant pour la trainée que pour la puissance.

    --------

    A 10000m d'altitude, à sa vitesse de croisière, un 747 présente une finesse de 15
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Atterrissage_sans_moteur

    Vitesse de croisière 747 = 930 km/h https://fr.wikipedia.org/wiki/Boeing_747

    Dans ces conditions la trainée du 747 = 2 500 000 N / 15 = 166 666 N (= la poussée des moteurs)
    Sa vitesse étant à 10000m de 930 km/h ou ~260 m/s, la puissance développée par les moteurs est de
    (P = F * l / t=1s) F_trainée * V_avion = 260 * 166 666 = 43 333 000 W

    4 moteurs d'une poussée de 250 000 N, soit en tout 1 000 000 N
    https://www.techno-science.net/definition/18.html

    ----------------------------

    Ma question à moi : est-ce que la distribution des pressions sur l'aile pourrait être une partie importante de la réaction à la portance ?
    P_intrados ?+ P_extrados + m_air.dV_air_z = Portance

    Cette distribution de pression se balade avec l'aile, P_bord_d_attaque et P_bord_de_fuite ~= 0
    (la légère composante horizontale serait la trainée)

    Biname

  17. #107
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    Je vois merci, mais comment peut-on quantifier cette puissance ?
    J'ai déjà expliqué plusieurs fois que le coefficient de trainée due à la portance d'une aile était Cxi = Cz2/πλe

    Pour le B747 de biname, λe ~ 8 et Cz att.~ 1.6 On en déduit que Cxi = 0,1
    et la puissance induite valant ½ρSCxiV3, on trouve 11. 106 Watts

    D'autre part, j'ai déjà expliqué que l'angle de la déflexion sur l'aile vaut Cz /πλe soit 0.064 radians ou 3.6 degrés (et le double en aval). La vitesse induite sur l'aile sera donc 70 m/s * Sin (3.6°) = 4.4 m/s ( et le double en aval)

    Enfin, en imaginant cette aile entre cloisons, on aurait λe ~ infini et Cxi = 0 D'où une puissance induite par la portance = 0 Watts

  18. #108
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    Salut,
    Mon message #102 commence par "Si seule la quantité de mouvement de l'air propulsé vers le bas porte l'avion" alors ... SI ????
    C'est parce que j'en doutais que j'avais fait ce rapide calcul, j'en __doute__ toujours !

    Maintenant qu'on sait que dans notre cas V_air vers le bas serait de 21m/s
    Masse déplacée en une seconde = 4550m² * V_air * 1 seconde * 1.25 kg/m³
    = 4550 * 21 * 1.25 = 1 254 093 kg/s ~= 1 250 000 kg/s
    La puissance est Energie/t = ~1 250 000 * 21²/ 2 = 275 625 000 W énorme non ?
    Biname
    Aaah oui je comprends, alors moi j'obtiens 120 000kg/s en faisant 4550*21*1,25 mais oui das tous les cas c'est clairement pas réaliste, sinon l'avion qui vole au-dessus de la plage ferait des ravages

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    --------

    Je ne comprends pas ton 'induite', tant pour la trainée que pour la puissance.

    --------
    La traînée induite c'est la traînée engendrée par la portance, et la puissance induite c'est la puissance de cette force, et je n'étais pas sûr de si la puissance de la potentielle puissance que vous avez calculé était la puissance induite ou non


    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    A 10000m d'altitude, à sa vitesse de croisière, un 747 présente une finesse de 15
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Atterrissage_sans_moteur

    Vitesse de croisière 747 = 930 km/h https://fr.wikipedia.org/wiki/Boeing_747

    Dans ces conditions la trainée du 747 = 2 500 000 N / 15 = 166 666 N (= la poussée des moteurs)
    Sa vitesse étant à 10000m de 930 km/h ou ~260 m/s, la puissance développée par les moteurs est de
    (P = F * l / t=1s) F_trainée * V_avion = 260 * 166 666 = 43 333 000 W

    4 moteurs d'une poussée de 250 000 N, soit en tout 1 000 000 N
    https://www.techno-science.net/definition/18.html

    ----------------------------
    Je ne suis pas sûr de savoir ce que je dois comprendre, les réacteurs sont trop peu puissants par rapport à la puissance que l'on a calculé si elle était exacte ?

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    Ma question à moi : est-ce que la distribution des pressions sur l'aile pourrait être une partie importante de la réaction à la portance ?
    P_intrados ?+ P_extrados + m_air.dV_air_z = Portance

    Cette distribution de pression se balade avec l'aile, P_bord_d_attaque et P_bord_de_fuite ~= 0
    (la légère composante horizontale serait la trainée)
    C'est possible, mais d'un côté si il y une surpression sur l'intrados cette pression devrait pousser l'air vers le bas non ? Sauf si quelque chose bloque cette déviation
    Ou alors si l'air est en haute pression sur l'intrados mais qu'il se redétend au bord de fuite (et inversement pour l'extrados) il n'y a pas de déplacement d'air mais bien une différence de pression, un peu comme si on avait une tuyère dont la section augmenterait puis rediminuerait, il n'y aurait aucun changement dans l'écoulement mais des zones à haute pression existent bels et bien

    Et peut-être que dans le cas d'une hélice c'est différent justement parce que l'air ne se redétend jamais à l'arrière de l'hélice et ça engendre nécessairement un écoulement
    Dernière modification par Link1003493649 ; 01/03/2023 à 12h38.

  19. #109
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    J'ai déjà expliqué plusieurs fois que le coefficient de trainée due à la portance d'une aile était Cxi = Cz2/πλe

    Pour le B747 de biname, λe ~ 8 et Cz att.~ 1.6 On en déduit que Cxi = 0,1
    et la puissance induite valant ½ρSCxiV3, on trouve 11. 106 Watts

    D'autre part, j'ai déjà expliqué que l'angle de la déflexion sur l'aile vaut Cz /πλe soit 0.064 radians ou 3.6 degrés (et le double en aval). La vitesse induite sur l'aile sera donc 70 m/s * Sin (3.6°) = 4.4 m/s ( et le double en aval)

    Enfin, en imaginant cette aile entre cloisons, on aurait λe ~ infini et Cxi = 0 D'où une puissance induite par la portance = 0 Watts
    Oui mais vous m'avez aussi dit que dans le cas d'une hélice carénée sans tourbillons on avait une vitesse induite et que la différence avec une aile avec cloisons c'était simplement la masse d'air déviée qui était plus grande du coup je suis un peu perdu

  20. #110
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    Oui mais vous m'avez aussi dit que dans le cas d'une hélice carénée sans tourbillons on avait une vitesse induite et que la différence avec une aile avec cloisons c'était simplement la masse d'air déviée qui était plus grande du coup je suis un peu perdu
    Observez mieux ce croquis de mon message #95
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    Vous pouvez voir que la vitesse en amont proche des pales et celle en aval proche des pales est la même. Cela signifie que le tube cloison a bien permis de faire disparaître la vitesse induite des pales/ailes sur elles-même.
    Pourtant la poussée n'en a pas moins exigé une différence de vitesse d'air entre l'infini amont et l'entrée du tube, et entre la sortie du tube et l'infini aval.
    Les pales d'une hélice "cloisonnée" sont bien comme des ailes cloisonnées, c'est à dire qu'elles ne produisent plus sur elles-même de vitesse induite.
    Mais c'est maintenant le "tube propulsif" qui doit produire un supplément de vitesse pour pousser.
    Ce flux, plus rapide à l'intérieur, exige alors un "pas" accru de l'hélice, et un supplément de couple qui est responsable maintenant de la puissance induite.

    En résumé la poussée d'une hélice carénée exige quand même un supplément de puissance, tandis qu'une aile entre cloisons n'en exige aucune.

  21. #111
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    ...comment peut-on quantifier cette puissance ?
    Pour une hélice (ou un rotor d'hélico) en fonctionnement axial, la traction T étant égale au produit du débit-masse Q de l’air traversant le disque par l’accroissement total de vitesse qui est imprimé à ce débit (2Vi à l'infini aval), on trouve :
    T = 2ρS Vi (Vo+Vi) qu’on peut mettre sous la forme d’une équation du second degré : Vi² + Vi Vo – (T/2ρS) = 0
    D’où on en tire : Vi = ½ (-Vo+√[Vo² +(2T/ρS)]

    Ainsi l'hélice de 1.85 m de diamètre d'un avion de tourisme Jodel 112, en croisière à 39 m/s (140 km/h) devant vaincre la trainée de la cellule (disons 800 N) aura une vitesse induite dans son plan de 2.9 m/s (et le double, dès quelques diamètres en aval)

    La puissance nette produite en vol par cette traction vaut 800 N* 39 m/s , tandis que la puissance absorbée 800 N *(39 + 2.9) m/s . La puissance induite par cette traction est alors 2.3 kW

    Tandis qu'au point fixe, la formule avec V0 = 0 devient Vi = √(T/2ρS). Si la traction est environ 1500N la vitesse induite est donc 15 m/s (et le double dès quelques diamètres en aval) La puissance induite sera 1500N* 15m/s = 22.5 kW

  22. #112
    Link1003493649

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Observez mieux ce croquis de mon message #95
    Pièce jointe 475889

    Vous pouvez voir que la vitesse en amont proche des pales et celle en aval proche des pales est la même. Cela signifie que le tube cloison a bien permis de faire disparaître la vitesse induite des pales/ailes sur elles-même.
    Pourtant la poussée n'en a pas moins exigé une différence de vitesse d'air entre l'infini amont et l'entrée du tube, et entre la sortie du tube et l'infini aval.
    Les pales d'une hélice "cloisonnée" sont bien comme des ailes cloisonnées, c'est à dire qu'elles ne produisent plus sur elles-même de vitesse induite.
    Mais c'est maintenant le "tube propulsif" qui doit produire un supplément de vitesse pour pousser.
    Ce flux, plus rapide à l'intérieur, exige alors un "pas" accru de l'hélice, et un supplément de couple qui est responsable maintenant de la puissance induite.

    En résumé la poussée d'une hélice carénée exige quand même un supplément de puissance, tandis qu'une aile entre cloisons n'en exige aucune.
    Je crois comprendre, mais pourquoi une aile entre cloison n'a pas ce problème ? Elle n'augmente pas la vitesse vers le bas tout comme le fait le tubes

  23. #113
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Je vous invite à relire mes messages. Tout y est.

  24. #114
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    J'ai déjà expliqué plusieurs fois que le coefficient de trainée due à la portance d'une aile était Cxi = Cz2/πλe

    Pour le B747 de biname, λe ~ 8 et Cz att.~ 1.6 On en déduit que Cxi = 0,1
    et la puissance induite valant ½ρSCxiV3, on trouve 11. 106 Watts

    D'autre part, j'ai déjà expliqué que l'angle de la déflexion sur l'aile vaut Cz /πλe soit 0.064 radians ou 3.6 degrés (et le double en aval). La vitesse induite sur l'aile sera donc 70 m/s * Sin (3.6°) = 4.4 m/s ( et le double en aval)

    Enfin, en imaginant cette aile entre cloisons, on aurait λe ~ infini et Cxi = 0 D'où une puissance induite par la portance = 0 Watts
    T'as pas une référence ? Tes n et lambda, je ne comprends pas ? Tant qu'à passer à des coefficients empiriques, prenons C_lift et C_drag obtenus en soufflerie ???
    Les profils NACA donnent C_portance (Lift en anglais, ?Cz en math) et C_trainee (drag en anglais, ?Cx en math), à partir de là, c'est très simple et on ne s'intéresse ni au pourquoi, ni au comment, on a une portance qui porte l'avion et une trainée qu'il faut vaincre grâce aux moteurs.

    Grâce à vous deux, je viens de comprendre que toute l'énergie communiquée à l'air est due au travail de la force de trainée et lui est égale, le travail de la force de portance étant nul. Et que, donc il est très __probable__ qu'une variation de quantité de mouvement orientée vers le bas (m.dV/dt) égale à la portance soit un bobard ???

    Feu

    Biname
    Dernière modification par Biname ; 01/03/2023 à 17h29.

  25. #115
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    Citation Envoyé par Link1003493649 Voir le message
    Aaah oui je comprends, alors moi j'obtiens 120 000kg/s en faisant 4550*21*1,25 mais oui das tous les cas c'est clairement pas réaliste, sinon l'avion qui vole au-dessus de la plage ferait des ravages
    250 megawatts ? 1/4 d'une tranche nucléaire ? Dites-moi que je me suis trompé ?
    Sur la plage, le flux d'air doit être dévié ?

    La traînée induite c'est la traînée engendrée par la portance, et la puissance induite c'est la puissance de cette force, et je n'étais pas sûr de si la puissance de la potentielle puissance que vous avez calculé était la puissance induite ou non
    La trainée induite, c'est la trainée, que serait cette trainée non induite ? Celle du fuselage ... oui.
    Pour qu'il y ait portance, il faut qu'il y ait un déplacement, si V_avion = 0, F_portance = F_trainee = 0

    Je ne suis pas sûr de savoir ce que je dois comprendre, les réacteurs sont trop peu puissants par rapport à la puissance que l'on a calculé si elle était exacte ?
    Lorsqu'on connait la finesse et le poids de l'avion, on connait F_portance et F_trainee (finesse = f = Fp / Ft).
    Pour le 747, je n'ai trouvé sa finesse qu'en vol de croisière et de la on tire la puissance de croisière, à comparer avec mes 250 mégawatts

    C'est possible, mais d'un côté si il y une surpression sur l'intrados cette pression devrait pousser l'air vers le bas non ? Sauf si quelque chose bloque cette déviation
    oui, l'inertie de la masse d'air et ???. Il faut comprendre que cette distribution des pressions sur l'aile est permanente, elle se déplace avec l'aile pendant toute la durée du vol 'de croisière' (Google Image(pression intrados)).

    Ou alors si l'air est en haute pression sur l'intrados mais qu'il se redétend au bord de fuite (et inversement pour l'extrados) il n'y a pas de déplacement d'air mais bien une différence de pression
    Il ne se détend pas au bord de fuite, il est détendu lorsqu'il atteint le bord de fuite.
    C'est ce que disent les images Google Image(pression intrados), je capture-coupe les 4 premières.
    Nom : P_LiftDrag.jpg
Affichages : 73
Taille : 51,8 Ko
    La composante horizontale vers l'avant est la trainée ??? induite ???

    un peu comme si on avait une tuyère dont la section augmenterait puis rediminuerait, il n'y aurait aucun changement dans l'écoulement mais des zones à haute pression existent bels et bien
    Les analogies ...

    Et peut-être que dans le cas d'une hélice c'est différent justement parce que l'air ne se redétend jamais à l'arrière de l'hélice et ça engendre nécessairement un écoulement
    Le cas d'une hélice est différent, c'est comme l'hélicoptère, l'hydroglisseur et l'avion

    Biname

  26. #116
    gts2

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    le travail de la force de portance étant nul. Et que, donc il est très __probable__ qu'une variation de quantité de mouvement orientée vers le bas (m.dV/dt) égale à la portance soit un bobard ?
    Quand on fait un bilan de quantité de mouvement permettant d'obtenir la portance, il est explicitement fait l'hypothèse que l'énergie de l'air se conserve et donc que la puissance est nulle, je ne vois as contradiction inclinant à penser que c'est un bobard.

  27. #117
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Quand on fait un bilan de quantité de mouvement permettant d'obtenir la portance, il est explicitement fait l'hypothèse que l'énergie de l'air se conserve et donc que la puissance est nulle, je ne vois as contradiction inclinant à penser que c'est un bobard.
    Ce qui me fait douter de ma position, c'est toi
    Bilan de quantité de mouvement : tu m'envoies chez Navier-Stokes ... non, je capitule.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...9_de_mouvement

    Il y a un terme de pression dans ce bilan ?

    Biname

  28. #118
    harmoniciste

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    T'as pas une référence ? Tes n et lambda, je ne comprends pas ? Tant qu'à passer à des coefficients empiriques, prenons C_lift et C_drag obtenus en soufflerie ???
    Les profils NACA donnent C_portance (Lift en anglais, ?Cz en math) et C_trainee (drag en anglais, ?Cx en math), à partir de là, c'est très simple et on ne s'intéresse ni au pourquoi, ni au comment, on a une portance qui porte l'avion et une trainée qu'il faut vaincre grâce aux moteurs.
    - Le coefficient de portance désigné Cz en français, correspond au CL en anglais
    - Le coefficient de trainée désigné Cx en français, correspond au Cd en anglais.
    - Cxi étant le coef. de trainée induit, et Cx0 ou Cd0 étant le coefficient de trainée de profil (i.e en allongement infini.
    - L'allongement d'une aile est désigné λ en Français, correspond à AR en anglais (Aspect Ratio) λe étant l'allongement effectif
    - π = 3.14 dans tous les pays du monde.
    La plupart de ces coefficients ont été soigneusement mesurés en soufflerie par l'agence fédérale Américaine appelée NACA (devenu NASA en 1958) et publiées sous formes de courbes en fonction de l'angle d'attaque corrigé pour un allongement infini sauf mention contraire.
    Exemple ci-dessous:

    Nom : Sans titre.png
Affichages : 59
Taille : 53,5 Ko

  29. #119
    gts2

    Re : Puissance de la portance ?

    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    wikipedia.org/wiki/Equation_de_bilan_de_la_quanti te_de_mouvement
    Il y a un terme de pression dans ce bilan ?
    Dans
    Le terme de pression est le premier terme après le = (le p)
    Citation Envoyé par Biname Voir le message
    Bilan de quantité de mouvement : tu m'envoies chez Navier-Stokes ... non, je capitule. Il y a un terme de pression dans ce bilan ?
    Ce qui est au-dessus est un bilan local en régime variable, je pensais à un bilan beaucoup plus simple :
    un volume d'air en régime stationnaire avec une première surface à grande distance et une autre à la surface de l'aile. On écrit F=dp/dt, et en régime stationnaire, p intérieure ne change pas, donc le dp/dt vient des p entrant et sortant, autrement dit du flux de quantité de mouvement. Cela donne :
    flux de quantité de mouvement + somme des forces de pression = 0 (on oublie la viscosité donc pas de Navier Stokes)
    Le flux est nul au niveau de l'aile, et la résultante des forces de pression au niveau de l'aile donne l'action de l'aile sur l'air : ce qui donne
    force sur l'aile = opposé de (flux de quantité de mouvement + résultante des forces de pression à grande distance)

  30. #120
    Biname

    Re : Puissance de la portance ?

    Salut,
    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    - Le coefficient de portance désigné Cz en français, correspond au CL en anglais
    - Le coefficient de trainée désigné Cx en français, correspond au Cd en anglais.
    - Cxi étant le coef. de trainée induit, et Cx0 ou Cd0 étant le coefficient de trainée de profil (i.e en allongement infini.
    - L'allongement d'une aile est désigné λ en Français, correspond à AR en anglais (Aspect Ratio) λe étant l'allongement effectif
    - π = 3.14 dans tous les pays du monde.
    Je suis trop fort
    La plupart de ces coefficients ont été soigneusement mesurés en soufflerie par l'agence fédérale Américaine appelée NACA (devenu NASA en 1958) et publiées sous formes de courbes en fonction de l'angle d'attaque corrigé pour un allongement infini sauf mention contraire.
    On fait beaucoup mieux :
    Liste des profiles en colonne de gauche : http://airfoiltools.com/airfoil/naca4digit (1600 profiles en partie configurables)
    Un profil choisi au hasard naca2410-il : http://airfoiltools.com/airfoil/deta...il=naca2410-il
    avec toutes ses caractéristiques plot et datas, dérouler un peu ...
    Si vous ne connaissez pas ce site et que ces choses(pour ne pas écrire mécaniques des fluides) vous intéressent, passez y quelques temps.
    Ces profils sont aussi utilisés pour dessiner des foils marins ou des quilles, pour d'autres fluides que l'air donc.

    Biname
    Dernière modification par Biname ; 01/03/2023 à 21h29.

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