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char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent



  1. #361
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent


    ------

    Citation Envoyé par robur712 Voir le message
    Bonsoir calculair,

    Peux-tu préciser ce que tu entends par “ Mon approche de l’helice n’est pas tres orthodoxe “ .

    Je ne vois pas bien comment se passer de courbes expérimentales , un calcul selon la théorie de Froude n’intègre pas la " toute la réalité aérodynamique "...


    Bonsoir
    cette remarque s'adressait à Verdifre, par contre je souhaiterais comparer mes chiffres du message N°349 aux tien, notamment si ils sont issues 'une manip.

    -----
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  2. #362
    invitef7884487

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Une petite dernière vite faite avant de mettre mon bonnet de nuit !
    Bon on revient à l’énergie du mobile à voile conventionnelle.
    La portance de la voile, qui est une aile, est donnée par son vent relatif et rien d’autre. Je n’ai aucune portance d’aucune sorte donnée par l’eau sur la coque qui n’est pas une voile ni une aile d’avion pour un observateur sur planté sur la berge.
    Maintenant je suis sur le bateau : première chose je ne sait plus du tout d’où vient le vent et je n’ai aucune possibilité de connaître sa vitesse vraie. (Au vent arrière et seulement là, je peux connaître sa vitesse, à peu près, en faisant la somme entre le vent que je vois et la vitesse de l’eau par rapport au bateau, il faut la girouette bien dans l’axe !) Je ne peux faire aucun calculs aérodynamiques en rapport avec la vitesse et la direction vent REEL pour moi il n’existe plus. Mais par contre l’eau m’est indispensable pour ne pas me retrouver le cul par-dessus tête parce que j’ai une pression latérale sur la voile qui veut de toutes ses forces me faire chavirer. Donc sans contact avec une surface quelconque je ne peux pas avancer. Est-ce que pour moi dans mon bateau l’eau me pousse ? Certe non, elle me retient d’une part et le dérapage du bateau crée une force sur la dérive qui m’empêche de chavirer. (On oublie le courrant dans l’eau !!!) A ce propos il est bon de noté qu’il faut une dérive du bateau pour que la quille serve à quelque chose, sans dérive elle ne sert à rien (au vent arrière entre autres)
    Maintenant je prends comme référence un matheux dans un ballon. Lui il connaît la vitesse du vent, c’est celle qui défile sous la nacelle. Quand il voit le bateau il va lui accordé une vitesse pharamineuse et il va trouver une portance de ses voiles absolument géniale !
    Le seul qui soit capable d’avoir une certaine idée du phénomène c’est celui qui peut connaître la vitesse de vent et sa direction, celle du bateau sur l’eau et sa direction. En plus il a à sa disposition toute une batterie d’équations qui toutes été faites dans son référentiel à lui.
    C’est la meilleure solution.

    Une petite parenthèse pour LeLama ; je me suis occupé durant 5 ans de l’école de voile du CE de mon usine, où l’on apprenait aux jeunes à conduire un dériveur. Et quand il savaient maîtriser leur bateau avec le gouvernail et les voiles, je les faisais rentrer au ponton sans safran, sans dérive et sans safran ni dérive. Sans dérive, il faut être au delà du travers mais c’est possible (Pas par force 5 bien sûr !)

  3. #363
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonsoir,
    Je rappelle que dans le langage usuel un décrochage indique une perte de la portance, s’il n’y a plus de portance il n’y a plus d’hélice.
    c'est bien la le problème, le decrochage à une signification en aerodynamique qui est différente de celle du langage usuel.
    La portance ne disparait pas comme par enchantement mais elle diminue brutalement de l'ordre de 60 % (et cela depend beaucoup des profils utilisés)
    tu peux trouver ici entre autres les données du naca 0012 qui à été un des profil les plus étudiés
    http://www.cyberiad.net/library/airf...ta/n0012cl.htm
    pour te rendre compte qu'il n'y a pas de disparition de la portance la ou la chute est la plus marquée aprés le decrochage qui à lieu classiquement vers 16° c'est vers un reynolds de 5000000 le Cz chute environ de moitiée
    cherches un peu les données pour le Cx qu'il augmente fortement dans le même temps. c'est cela le phénomene de decrochage.
    les données à ce sujet sur le net sont trés nombreuse, je te conseille entre autre la partie des archives de la nasa qui est en libre acces, tu y trouveras toutes les données necessaires de première main. Ce sont leurs ancetres, la Naca qui ont fait ces études.
    Il est d'usage sur ce forum d'essayer d'employer un vocabulaire précis. Donc le mélange entre vocabulaire usuel et technique n'est pas recommandé ou risque de conduire à de graves incompréhensions.

    Est-ce que pour moi dans mon bateau l’eau me pousse ? Certe non, elle me retient d’une part et le dérapage du bateau crée une force sur la dérive qui m’empêche de chavirer.
    la, franchement je me pose des questions !!!!
    c'est justement cette pousée sur la dérive qui tend à te faire chavirer, releves la derive, tu glisses sur le coté tu ne chavires plus. Sinon a quoi servirai le lest sur les quillard ou le trapeze sur les deriveurs.
    tu as surement remarqué en bateau que tu avais un angle de dérive
    L'angle de dérive désigne l'écart entre le cap suivi par un mobile et le cap initialement fixé.
    wikipédia
    et que cet angle de dérive impliquait une portance de la coque et de la dérive
    d'ailleur quand tu enleves la derive en apprentissage, tu peux constater que cette portance diminue car tu es forcé d'augmenter ton angle de dérive. si tu l'augmente trop en essayant de remonter un peu au vent tu constates l'apparition de tourbilons au vent du bateau, c'est le decrochage, ta coque traine enormément tu n'avances plus.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  4. #364
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonsoir,
    Peux-tu préciser ce que tu entends par “ Mon approche de l’helice n’est pas tres orthodoxe “ .
    le choix du type de modélisation est souvent subjectif, pour ma part je prefere l'emploi d'une theorie qui à lui ajouter aprés une fonction l'approchant de la réalité car cela te laisse plus de choix dans les parametres de la machine finale.
    m'occuper tout de suite du rapport de reduction entre les roues et l'helice, du pas et d'autres "details" mes semble prematuré, et risque de fixer certains parametres à des valeurs pas optimum.
    Alors que considerer l'helice comme un systeme qui maintient une difference de pression entre ses deux faces me laisse toutes latitude aprés, une fois determiné la surface et la difference de pression adequates ainsi que la vitesse de travail de choisir sur courbes l'helice qui se rapproche le plus de ce que je désire
    cordialement
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  5. #365
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonjour verdifre


    Je te remercie pour ta vision de l'eolienne de Betz, cela donne un contenu physique a la demonstration de Betz

    L'effet n'est pas reversibble au sens que l'helice tractrice n'a pas un maximun quand elle accélère l'air dans un rapport 3/2 !

    Pour ce qui concerne le char, tu verras que dans mon fichier le coefficient R du couplage helice Roue joue un role important dans la performance du char.

    J'ai essayé de voir si on peut trouver la valeur optimale pour R, mais je suis tombé sur des equations compliquées. Quand tu introduits en plus le CX du char, cela devient encore plus compliqué. Je me suis peut être mal pris.

    Amuses toi bien avec le tableur, et n'hesites pas à me poser toute question en passant par le forum. Inutile de perdre trop de temps pour deviner ce que j'ai fait dans le tableur si ce n'est pas clair.

    Ce tableur ma permis de comprendre comment ce char fonctionne, on frole le mouvement perpetuel !!!!

    Je me demande si le char a un Cx = 0 et sans perte, si il n'y a pas une valeur de R qui permette d'avoir une vitesse de char infini !!! je n'en suis pas sur...Il faut arriver a depatouiller les equations precedentes.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  6. #366
    Tropique

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Je me demande si le char a un Cx = 0 et sans perte, si il n'y a pas une valeur de R qui permette d'avoir une vitesse de char infini !!! je n'en suis pas sur...Il faut arriver a depatouiller les equations precedentes.
    Oui bien sûr, et pas besoin d'équations compliquées: si on se base sur le mécanisme équivalent que j'avais donné vers le début du thread, on a Vchar=Vvent/(R-1).
    Il est clair que quand R tend vers 1, Vchar tend vers l'infini.
    Avec l'analogie du transformateur, c'est également évident.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  7. #367
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Oui bien sûr, et pas besoin d'équations compliquées: si on se base sur le mécanisme équivalent que j'avais donné vers le début du thread, on a Vchar=Vvent/(R-1).
    Il est clair que quand R tend vers 1, Vchar tend vers l'infini.
    Avec l'analogie du transformateur, c'est également évident.

    Bonjour Tropique,

    Merci pour cette confirmation.

    mon "R" ne relie pas directement la vitesse du vent à celle du char. mon "R" est le coefficient de couplage entre l'hélice et la vitesse sol

    Nombre de tours de l'helice/seconde = "R" Vitesse sol du char


    Avoue que cela frole mouvement perpetuel puisque quand le char se met rouler trés trés vite, la puissance à injecter dans l'helice devient trés importante.

    Si ça marche trop bien tout va casser ........!!!!
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  8. #368
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonjour,
    Avoue que cela frole mouvement perpetuel puisque quand le char se met rouler trés trés vite, la puissance à injecter dans l'helice devient trés importante.
    c'est ce qui arrive couramment quand on néglige les pertes et que l'on prend des rendements de 1.
    mais en effet les équations semblent montrer que les puissances en jeu deviennent rapidement importantes (d'ou l'utilité du limiteur de couple présenté quelques posts plus tot)
    par contre la puissance disponible (qui est la difference entre la puissance entrante et la puissance sortante) augmente beaucoup moins vite.
    Le rapport puissance sortante/puissance entrante tend vers 1 ( avec une forme du type ((K-1)/K))quand la vitesse augmente et c'est la que les divers rendements et les diverses pertes prennent toute leur importance
    Si le rendement de la transmition mécanique est de 0.9, cela te dit d'office que quoique tu fasse par ailleurs, tu ne pourras pas aller à plus de 10 fois la vitesse du vent
    et pour aller à 3 fois la vitesse du vent il faut un rendement global minimum de 2/3 soit 66%
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  9. #369
    robur712

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par calculair Voir le message

    le char pourrait atteindre la vitesse voisine de 16m/s

    A cette vitesse la puissance injectée dans l'helice est 2697 W
    La traction est de 183 N
    Les forces de frottement des roues 167 N
    La trainée aerodynamique du char 16,4 N
    La vitesse de rotation de l'helice 5,65 T/s
    Bonjour calculair,

    Le vent n’ayant pas changé , le chariot de déplace à 2.4 fois la vitesse du vent....

    La courbe de mon hélice donne dans ces conditions :

    Coefficient de traction , CT = 0.055
    Coefficient de puissance , CP = 0.035

    Mes résultats sont les suivants :

    Puissance absorbée par l’hélice : 4700 W
    Traction : 360 N
    Projection horizontale de l’effort de contact roues sur sol : 333 N

    Il ne reste que 25 N pour les diverses résistances parasites!!
    et en admettant un coef. d’adhérence de 0.15 ( sur du sable ) il faudra que l’engin ait une masse d’au moins 226 kg

    On doit avoir dépasser la vitesse limite pour le vent donné , avec cette hélice en tout cas....


  10. #370
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonjour,
    l'helice du char du record fait a peu de choses prés 5m de diametre.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  11. #371
    LeLama

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Oui bien sûr, et pas besoin d'équations compliquées: si on se base sur le mécanisme équivalent que j'avais donné vers le début du thread, on a Vchar=Vvent/(R-1).
    Il est clair que quand R tend vers 1, Vchar tend vers l'infini.
    Avec l'analogie du transformateur, c'est également évident.
    Ce n'est pas possible a mon avis. Au debut de l'experience, il y a une certaine energie dans le systeme (calculee dans un referentiel galilleen quelconque). Si la vitesse du char est infinie par rapport a la terre, alors l'un des deux objets (la terre ou le char) a une vitesse infinie dans le referentiel galileen dans lesquels tu fais les calculs. C'est impossible par conservation de l'energie.

    Pour dire les choses un peu plus precisement, on a un ensemble de configurations possibles et toutes ces configurations sont des configurations a Energie constante et quantite de mouvement constant. On sait par des arguments mathematiques generaux (compacite' du lieu des configurations possibles) qu'il existe une configuration dans laquelle la difference de vitesses entre le sol et le vehicule est maximale, et on sait (toujours par un argument de compacite') que ce maximum est un nombre fini. Ce ne peut pas etre infini.

  12. #372
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par LeLama Voir le message
    Ce n'est pas possible a mon avis. Au debut de l'experience, il y a une certaine energie dans le systeme (calculee dans un referentiel galilleen quelconque). Si la vitesse du char est infinie par rapport a la terre, alors l'un des deux objets (la terre ou le char) a une vitesse infinie dans le referentiel galileen dans lesquels tu fais les calculs. C'est impossible par conservation de l'energie.

    Pour dire les choses un peu plus precisement, on a un ensemble de configurations possibles et toutes ces configurations sont des configurations a Energie constante et quantite de mouvement constant. On sait par des arguments mathematiques generaux (compacite' du lieu des configurations possibles) qu'il existe une configuration dans laquelle la difference de vitesses entre le sol et le vehicule est maximale, et on sait (toujours par un argument de compacite') que ce maximum est un nombre fini. Ce ne peut pas etre infini.


    Bonjour LeLama

    C'est vrai que cela semble chocquant.

    Nous raisonnons evidemment en mecanique classique.......

    Dans le cas ou il n'y a pas de perte, il existe un coefficient de couplage entre l'helice et le sol qui semble conduire à cette situation

    D'ailleurs verdifre, nous à fait remarqué que les concepteurs du char ont installé un limiteur de couple. C'est peut être pour cette raison

    Maintenant que je sent un peut mieux comment ce char fonctionne,
    j'entrevoit cette possibilité.

    Le surplus de puissance empruntée au sol sert a augmenter la puissance injectée dans l'helice. Celle-ci tire plus, et alors on peut recommencer....

    Le raisonnement est sans doute peu coinvaincant pour un matheux, je me suis rendu compte de cela en cherchant un optimun pour le coefficient de couplage helice /sol.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  13. #373
    Tropique

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par LeLama Voir le message
    Ce n'est pas possible a mon avis. Au debut de l'experience, il y a une certaine energie dans le systeme (calculee dans un referentiel galilleen quelconque).
    Evidemment que ce n'est pas possible, c'est juste l'interprétation littérale de la formule.
    Et même sans se soucier d'énergie, si v tend vers l'infini, les forces tendent vers l'infini, de même que la vitesse de rotation de l'hélice, etc.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  14. #374
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonjour,
    Pour dire les choses un peu plus precisement, on a un ensemble de configurations possibles et toutes ces configurations sont des configurations a Energie constante et quantite de mouvement constant. On sait par des arguments mathematiques generaux (compacite' du lieu des configurations possibles) qu'il existe une configuration dans laquelle la difference de vitesses entre le sol et le vehicule est maximale, et on sait (toujours par un argument de compacite') que ce maximum est un nombre fini. Ce ne peut pas etre infini.
    Le surplus de puissance empruntée au sol sert a augmenter la puissance injectée dans l'helice. Celle-ci tire plus, et alors on peut recommencer....
    Il y a un grand "non dit" , ou "dit pas trés fort". Tous les raisonnements précédents ne sont valables que si on considere la masse d'air et la terre comme des puits ou des sources de quantité de mouvement
    autrement dit que le char ne ralentit pas la terre et n'accelere pas l'atmosphere dans sa globalité
    si l'energie transférée devenait trop importante, cette approximation ne serait plus valide et l'ensemble conduirait à une diminution de la vitesse relative de l'air par rapport à la terre
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  15. #375
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    bonjour,



    Il y a un grand "non dit" , ou "dit pas trés fort". Tous les raisonnements précédents ne sont valables que si on considere la masse d'air et la terre comme des puits ou des sources de quantité de mouvement
    autrement dit que le char ne ralentit pas la terre et n'accelere pas l'atmosphere dans sa globalité
    si l'energie transférée devenait trop importante, cette approximation ne serait plus valide et l'ensemble conduirait à une diminution de la vitesse relative de l'air par rapport à la terre
    fred

    bonjour,

    effectivement tu as raison on neglige la conservation de la quantité de mouvement entre la poussée des roues sur la terre et l'effet sur le char

    pour ce qui concerne l'atmosphère je pense qu'elle est prise en compte dans le calcul de l'helice. C'est vrai que si le vent n'est pas alimenté en energie par le soleil ou autre source, cela compliquerait encore un peu plus le sujet....

    on a déjà bien tourné en rond. D'un truc impossible on est arrivé à chercher les causes qui limitent l'emballement de ce char !
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  16. #376
    robur712

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    bonjour,
    l'helice du char du record fait a peu de choses prés 5m de diametre.
    fred
    Bonjour Verdifre,

    2.8 fois la vitesse du vent semble possible si l’hélice possède un
    coefficient de traction CT = 0.12; et un rendement de 0.85
    ( et un diamètre de 3.6 m )
    Il n’est même pas utile de rendre le rapport de transmission roues hélice variable.

  17. #377
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonjour,
    pour ce qui concerne l'atmosphère je pense qu'elle est prise en compte dans le calcul de l'helice. C'est vrai que si le vent n'est pas alimenté en energie par le soleil ou autre source, cela compliquerait encore un peu plus le sujet....
    non car on ne prend pas en compte la diminution du vent qui je te l'accorde est quasi nulle.
    pour la conservation de l'energie et la finitude de la vitesse, il faut considerer la conservation de l'energie du système terre char et air.
    Et l'energie d'un tel système n'est pas infinie comme le rappelle http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89n...r%C3%A9motrice
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  18. #378
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonjour,
    Bonjour Verdifre,

    2.8 fois la vitesse du vent semble possible si l’hélice possède un
    coefficient de traction CT = 0.12; et un rendement de 0.85
    ( et un diamètre de 3.6 m )
    Il n’est même pas utile de rendre le rapport de transmission roues hélice variable.
    as tu integré un rendement de transmition mécanique qui peut difficilement être superieur à 95% mais plus vraisemblablement de l'ordre de 90% ?
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  19. #379
    robur712

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    Bonjour,

    as tu integré un rendement de transmition mécanique qui peut difficilement être superieur à 95% mais plus vraisemblablement de l'ordre de 90% ?
    fred
    J’ai pris un rendement global de la transmission de 0.95; c’est effectivement un peu optimiste .

    Il reste malgré tout 125 N, qui doivent permettre de couvrir la traînée aérodynamique , le roulement des roues sur le sol et de leurs paliers...


  20. #380
    invitef7884487

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Voilà mon calcul (c’est la même base que celui de calculair)
    Dans un premier temps je ne prends pas en considération le fonctionnement en éoliene de l’hélice (le pas est fixe et positif : la rotation de l’hélice chasse l’air vers l’arrière du char) avec un sous-entendu permanent : l’hélice obéit aux lois de Froude dans mon domaine d’application. (Ce qui ne sera évidemment pas le cas pour des vents relatifs négatif, mais on verra plus tard pour ce cas là, seul un coéf. que je vais appeler m changera.)

    Je sais que sur une hélice la force F développée est égale à Qair x Dv --- Dv étant la différence de vitesse entre l’avant de l’hélice et l’arrière de l’hélice.
    (note pour verdifre : A quel moment le Dv sera le plus grand, dans cette équation ? --- quand la vitesse du vent relatif en avant de l’hélice sera nul – soit quand le char avancera à la vitesse du vent.)
    les donnée sont : Vvent (vitesse du vent) --- Vsol (vitesse du char) --- le vent relatif (Vsol –Vvent) c’est le vent à l’entrée de l’hélice Vin --- le vent à la sortie de l’hélice etant (pour l’instant) = ph.nh.(?) avec ph = pas de l’hélice --- nh = vitesse de rotation en t/s qui est = Vsol.(Rt / dr) --- Rt étant le rapport de transmission --- dr = le diamètre de la roue -- et (?) = je ne sais pas quoi, qui prend en compte que le rendement aérodynamique intrinsèque de l’hélice ne peut pas être de 1.
    Le développement de F donne : F = Vout^2 – Vin^2
    On remplace Vout et Vin par leur valeur : F = [ ph.(Rt/dr).(?).Vsol]^2 – [Vvent – Vsol]^2
    Je pose arbitrairement m = ph.(Rt/dr).(?) et comme je n’aime pas me compliquer la vie, je suppose le vent constant, que je vais appeler n pour ne pas me mélanger les nougats !
    J’ai donc F = m^2.Vsol^2 + 2.n.Vsol - n^2 - Vsol^2] --- = (m^2 - 1).Vsol^2 + 2nVsol – n^2
    Je n’ai qu’une seule inconnue c’est Vsol, tout le reste étant supposé constant à mon (?) près, dans lequel il y a du Dv ! On va dire, pour se faire plaisir, qu’il varie peu.
    Quel est le minimum de cette courbe : F’=0 --- pour 2.(m^2-1).Vsol +2n =0 ---- Vsol = -n / (m^2-1) --- Le minimum de la courbe est pour un Vsol négatif
    Ses solutions sont :
    [delta] = 4.n^2 + 4.(m^2-1).n^2 --- = 4.n^2.[ (4m^2 –1) + 1] --- = 16.n^2.m^2 --- sa racine est 4.n.m
    Vsol(1) = (-2n – 4.n.m) / 2.(m^2 – 1)
    Vsol(2) = (-2.n + 4.n.m) / 2.(m^2 – 1)
    Une au moins des 2 solutions doit être positive :

    Est-ce que cela peut correspondre à la réalité ?
    a) la dérivée ne doit pas être nulle quand Vsol = Vvent --- F’ = 2.m^2.Vsol – 2.Vsol + 2.Vsol --- (Ca tombe bien elle ne peut pas être nulle)
    b) La valeur de F dans ce cas là = (m^2 –1).Vsol^2 + 2.Vsol^2 – Vsol^2 --- = Vsol^2 ( m^2 – 1 + 1) --- = Vsol^2.m^2 --- Ca ne peut être ni nul ni négatif et c’est très rassurant !
    Mais cela ne suffit pas ! Il faut aussi que pour F=0 à Vsol(2), Vsol soit inférieur à Vvent et que Vsol soit positif. J’ai une condition minimum pour que ma solution soit positive ph.(Rt/dr).(?) >1
    La solution positive donne : Vsol = (-2.n + 4.nm) / 2(m^2 – 1) --- 2.Vsol.(m^2 - 1) = 2.n.(2.m – 1) --- Vsol sera inférieur à n quand : m^2 – 1 > 2m – 1 --- m > 1,414.
    J’ai mon équation de la force de propulsion de mon char, valide, tous les résultats sont conformes aux 3 points caractéristiques connus, quand : (?).ph.(Rt / dr) > 1.414

    Je connais l’énergie entrante : C’est celle du vent sur la surface balayée par l’hélice plus la traînée du char à la vitesse du vent apparent. J’en déduis la force motrice Fm et ma force F à une borne limite de validité qui sera : Fm = F. F ne pourra en aucun cas être supérieure à Fm

    Je peux lui opposer la force F2 de résistance à l’avancement du char qui est égal à k1.Vsol + k2.(Vvent – Vsol)^2 ---- Avec K1 pertes par frottement et adhérence et K2 = 1,22.Cx.s/2
    A l’égalité de F et de F2 le char sera en vitesse uniforme et je peux calculer le Vsol(max) et le Vsol/Vvent.

    Avec ça vous faite tout ce que vous voulez. On peut même généraliser la formule dans le sens négatif à condition de modifier la valeur de m ou de monter sur le char une hélice qui posséderait un pas et une courbure équivalent dans l’autre sens. On voit que les performances en terme de vitesse sol ne sont pas du tout symétriques avec ce calcul là !

    Je prends ça pour le calcul de mon modèle réduit.

  21. #381
    invitef7884487

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Eratum le vent relatif c'est Vvent - Vsol !!!!! Grrrrrrrrrrrrr Vieux débris !

  22. #382
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonjour fantome13,

    J'ai lu ton message, mais je n'ai pas decortiqué en detail. En tous les cas cela resemble à mon calcul.

    Peux tu comuniquer les dimensions caracteristiques de ton modèle helice, pas maitre couple du mobile.

    Tu devras faire attention au facteur de couplage entre les roues et l'helice, c'est un point qui parait delicat

    J'espère que Tu nous enverras des photos de ta manip, et avec le mistral tu risques de battre des records de vitesse....
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  23. #383
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonjour,
    (note pour verdifre : A quel moment le Dv sera le plus grand, dans cette équation ? --- quand la vitesse du vent relatif en avant de l’hélice sera nul – soit quand le char avancera à la vitesse du vent.)
    quelle est la vitesse conventionellement prise comme référence dans toutes ces theories (que ce soit Froude, Betz et autres) ?
    A partir de cette réponse, en deduire la forme du "tube de courant"
    c'est un peu scolaire je sais !
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  24. #384
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonsoir,
    tu peux aussi voir ici http://inter.action.free.fr/images/h...s-helices3.gif
    une visualisation d'un sillage d'hélice.
    quelle zone tend à se developper et à devenir prépondérente à faible vitesse ?
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  25. #385
    invitef7884487

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonsoir à tous.
    Ah si tu savais calculair ! (J’ai pas le grattage de tête dans les binettes !) Le pas, le rapport de transmission … tout change tout . surtout la charge de l’hélice, les grands pas effondre tout (c’était prévisible !)
    Essayez voir vous autres avec ça :
    D hélice 2m
    Pas d’hélice =0.58
    Vent = 5ms
    R transmission = 2 (l’hélice tourne 2 fois plus vite que les roues)
    Diametre de roue = 0,75m

    Avec ces données là mon modèle me donne une vitesse potentielle de 21ms pour le char ! Ce serait plus de 4 fois la vitesse du vent.
    Apparemment les meilleurs résultats seraient quand l’équation a 2 racines positives.
    Mais c’est vachement long avec 5 paramètres ! Dites moi il n’y aurait pas parmi vous un musclé du calcul matriciel, parce que pour les équations paramétrique c’est tout de même plus efficace comme technique ?

    Fixer un Cx à 0,3 et essayer de me trouver le poids maxi que devrait avoir le char pour atteindre cette vitesse de 21ms Je n’ai pas fait cette fonction.
    La force sur le char est de 78N
    J’ai propulsion nulle à 2,8ms.

  26. #386
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonsoir,
    Le développement de F donne : F = Vout^2 – Vin^2
    j'ai pas bien vu le developpement qui te permet d'arriver à cela
    pour moi F sera proportionnel à V dV
    mais j'ai peut être raté quelque chose mais il y a un rapport sensiblement de 2 entre les deux formules
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  27. #387
    robur712

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Je vous livre une relation extrêmement simple, qui montre que ce sont les rendements qui limite la vitesse maximale ( et évidement la trainée aérodynamique que j’ai négligé )

    X projection horizontale de l’effort de contact roues sur sol
    R rendement global ( hélice et transmission )
    T traction fournie par l’hélice
    K Vitesse chariot / vitesse vent

    X = T ( K-1) / ( K.R )

    Avec R = 0.765 , et en négligeant la trainée aérodynamique, la vitesse maximale du chariot semble se limiter à 4.3 fois la vitesse du vent.


  28. #388
    verdifre

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    bonjour Robur,
    cela semble confirmer mon analyse ou je dit que pour aller à K fois la vitesse du vent il faut un rendement global minimum de (k-1)/k = 0.76...
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  29. #389
    invitef7884487

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Tu me colle un doute verdifre, je me demande si j'ai pas fait une erreur de signe dans le débit d'air .
    c'est F= Qair(Vout) - Qair (Vin)

    J'ai k(Vin + Vout) pour Qair ? C'est possible ça ?
    Je vais vérifier.

  30. #390
    calculair

    Re : char muni d'une hélice 2.8 fois plus vite que le vent

    Bonjour Fantome 13

    Avec les donnees communiquées, je me suis permis de prendre un maitre couple de 0,5m²
    Je n'ai pas compté de force de resistance au roulement autre que celle necessaire à transmettre de l'energie à l'helice

    Pour une vitesse de 1m/s du char ton helice fait 0,849 T/s

    La vitesse maxi de ton char est de 8,45 m/s
    La traction de l'helice est de 2,174 N
    La resistance au sol est de 1,07 N
    La resistance aeodynamique (trainée) 1,094 N
    Vitesse de rotation de l'helice 7,17 T/s

    Qu'en penses tu
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

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