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

[calculair]

Bonjour

Si l'hélice est à Pas variable et si on peut inverser le Pas, alors cela fait un paramètre supplementaire.
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[invitef7884487]

Bonjour à tous
Calculair, c’est normal qu’elle tourne en sens inverse d’une éolienne, le vent vrai vient en sens inverse jusqu’à une vitesse du char égale à la vitesse du vent. Après le vent vient de l’avant et c’est une éolienne normale qui tourne dans le bon sens et c’est le même.

Pour la vitesse des bateaux, c’est impossible d’aller plus vite que le vent (quelque soit le bateau) aux allures portantes dès que la voile n’est plus en écoulement laminaire (du ‘’grand largue’’ au ‘’vent arrière’’) avec ou sans spinnaker, le vent vitesse vient se soustraire au vent réel. Sil pouvait atteindre la vitesse du vent la motricité serait nulle !
Pour les allures au près (près serré, près et bon plein) Les voiles sont bien en écoulement laminaire mais la portance est très proche de la perpendiculaire à l’axe de marche, ce qui implique une composante vitesse très petite dans l’axe du bateau. A moins de ~45° du lit du vent il n’y a plus de composante vitesse parce que plus de portance de la voile.

Dans le cas du char à hélice, il faut regarder ce qui se passe au niveau de l’hélice : pour avoir de la motricité, elle doit toujours avoir un angle d’attaque positif par rapport au vent apparent et toujours avoir un écoulement laminaire sur ses pales. Donc elle est forcément à pas variable. Mais son vent apparent n’est pas la somme vectorielle du vent réel et du vent vitesse du mobile, mais celle du vent vitesse de la pale sur son mouvement propre (rotation + avancement).
Sur youtube il y a quelques exemple des composantes vitesse sur l’ensemble. Vas les voir. La vitesse sol on s’en moque un peu, il faut seulement que la motricité existe pour avancer, quelque soit la vitesse de l’engin.
Quand le vent vitesse du char est égal au vent réel, le vent apparent sur la surface de l’hélice est nul, mais pas sur les pales puisqu’elles tournent. Si le vent apparent sur les pales à la bonne direction, elles continuent de fournir de la motricité.
Il y a forcément une limite bien sûr, c’est quand la motricité égale la traîné du mobile. Tu ne peux pas aller plus vite !

Il est tout de même facile à comprendre qu’une éolienne ‘’vent debout’’ fournie un certain travail. Si ce travail tu le transmets aux roues, le char va bien avancer. La vitesse maximum que tu pourras atteindre sera celle obtenue quand la puissance de l’hélice sera complètement absorbée par la traînée du char. Elle dépend évidemment du pas de l’hélice et de son vent relatif.
Pour du vent arrière, tu n’as qu’à rajouter la force de propulsion de 0 à Vvent. Au delà, l’hélice te tire comme ci-dessus… jusqu’à ?… ce que toute la motricité soit absorbée par la traînée de l’engin. Invente un char de poids microscopique et de traînée nulle ça peut avancer très vite !
Il n’y a rien d’irrationnel là-dedans.

[Amanuensis]

La vitesse sol on s’en moque un peu,

Cela reste à voir...

Si le vent apparent sur les pales à la bonne direction, elles continuent de fournir de la motricité.

De l'énergie, oui. De la "motricité", cela dépend de ce que veut dire ce mot qui est absent des lexiques de la physique.

Il est tout de même facile à comprendre qu’une éolienne ‘’vent debout’’ fournie un certain travail.

Travail = énergie, oui, c'est facile à comprendre.

Mais cela se fait au détriment de la quantité de mouvement du véhicule...

Si ce travail tu le transmets aux roues, le char va bien avancer.

Non, cela n'a rien d'évident. Cela dépend du bilan, cela dépend si la quantité de mouvement vers l'avant qu'on peut obtenir des roues compense ou non la perte de quantité de mouvement associée à la récupération de l'énergie par l'éolienne.

Il n’y a rien d’irrationnel là-dedans.

Cela dépend si on considère la confusion entre énergie et quantité de mouvement, ou la non prise en compte de la quantité de mouvement, comme irrationnel ou non.

---

Quitte à répéter : un raisonnement comme celui cité qui se limite à l'aspect énergétique ne peut pas être convaincant, parce qu'incomplet.

[calculair]

Bonjour

Je suis obligé de vous quitter jusqu'a ce soir.

J'espère pouvoir vous proposer la theorie du char à hélice, si je me depatouille des theories physiques sur la quantité du mouvement, l'energie et le travail.....

Si je sèche j'espère que vous ne m'en voudrez pas trop....

[invite4f7a60b6]

Bonjour à tous
Calculair, c’est normal qu’elle tourne en sens inverse d’une éolienne....

Dans le cas du char à hélice, il faut regarder ce qui se passe au niveau de l’hélice : pour avoir de la motricité, elle doit toujours avoir un angle d’attaque positif par rapport au vent apparent et toujours avoir un écoulement laminaire sur ses pales. Donc elle est forcément à pas variable........

bonjour
une éolienne n'a pas de sens de rotation prioritaire que je sache !!
sur ce char le pas des pales est à L'INVERSE d'une éolienne qui, elle est réceptrice du vent ,sur ce char l'hélice est propulsive et malgré tout ils s'en servent comme production d'énergie motrice via les roues ,et au moment du point 0 (celui ou vitesse de l'engin et vitesse du vent sont sensiblement identique) ,d'une poussée qui devient réellement propulsive ,le pas est là ,complètement dans sa bonne fonction , et l'écoulement devient maintenant laminaire .
ps :
le limiteur de couple entre roues et hélice est de 678 Nm (68 daN) soit plus que n'importe quelle voiture française.
je n'ai jamais dit que ce char avait une inversion de pas (certain avion oui)

[invitef7884487]

Désolé mais vous avez tous un travers sur ce forum : Vous mettez toujours en avant les causes qui empêchent ou limitent le fonctionnement et jamais celles qui le permettent ! C’est étrange comme état d’esprit.

Amanuensis : La vitesse sol on ne s’en moque pas un peu, on s’en moque complètement ! Elle est sans incidence sur la puissance de l’éolienne aussi longtemps que tu peux lui régler son pas d’hélice pour qu’elle te fournisse de la puissance. DANS CETTE PLAGE LA, elle est complètement neutre. Alors ne va pas chercher si à mach3 ça ne marche plus ! Vous ne cherchez pas à savoir quand ça ne fonctionne plus, vous cherchez à savoir comment ça fonctionne dans la plage où cela marche.
Tout le reste est de la même veine !
C’est ton dada la quantité de mouvement ! Pour le constructeur du char, c’était d’avancer… lui il l’a fait ! C’est tout de même plus constructif (à mon sens) que de connaître si la quantité de mouvement relatif de l’air par rapport au sol et à la vitesse instantanée du char par rapport à un observateur lambda, va donner ou non une impossibilité de mouvement à la vitesse v’ !

Je te laisse le soin de compléter à grand renfort de ms de cx de Nm de Re… etc !!! N’oublies surtout pas les formules, on va tous en construire un demain pour battre l’Américain.

[Amanuensis]

Amanuensis : La vitesse sol on ne s’en moque pas un peu, on s’en moque complètement !

Désolé, c'est n'importe quoi, et c'est si facile à montrer que je n'en prendrais pas la peine, vu le ton.

C’est ton dada la quantité de mouvement !

Si vous voulez, mais je fais de la physique, et il se trouve que c'est un concept physique qui a son importance.

Vos réponses sont purement rhétoriques, elles ne visent qu'à convaincre ceux qui ne veulent pas entrer dans les équations de la physique, ni comprendre ce dont il est question.

Je vous rassure, je n'objecterai plus à vos arguments : je vous laisse à votre superficialité.

[invitef7884487]

Oui michel, tu as raison, au départ l’écoulement ne peut être que turbulent, autrement il n’y aurait aucune poussée. Qu’il le reste jusqu’à l’égalité des vitesses vent réel et vitesse du char c’est peut-être moins sûr ? Parce que l’hélice tourne et son vent relatif doit rendre l’écoulement laminaire probablement un peu plus tôt ??? Mais c’est à prendre avec des pincettes !
Intuitivement je dirais que cela se produit quand l’hélice devient capable de fournir la puissance nécessaire au déplacement, que ce ne sont plus les pertes aérodynamiques qui poussent le char.
Il y a tout de même une vitesse vent minimum pour que cela fonctionne, la vitesse acquise par la résistance aérodynamique du départ doit être suffisante pour que la puissance instantanée de l’éolienne puisse prendre le relais.
J’ai l’impression que tout ça doit être assez complexe à mettre en marche et qu’à chaque modèle de char + l’hélice, doit correspondre un vent particulier. Pas assez de vent ou trop de vent ne doit pas donner de bons résultats.
Ca me donne envie d’en faire un petit pour voir !

[invite4f7a60b6]

bonsoir
j'ai trouvé une vidéo de leur premier essai et prototype ,elle est intéressante car la chaine /courroie de liaison hélice /roue CASSE vers la fin .
http://www.youtube.com/watch?v=PhD_3vdIvu4

l'hélice au départ est bien propulsive et elle tourne vu de l'arrière ,dans le sens des aiguilles d'une montre .
au moment ou la chaine / courroie (autres ) saute le char ralenti et l'hélice aussi ,puis le char s'arrête ,et là l'hélice part à toute allure dans l'autre sens (anti horaire vu de l'arrière ).elle devient éolienne
cela confirme que le sol n'a pas grand chose à voir dans cet essai
cordialement

[invite4f7a60b6]

J’ai l’impression que tout ça doit être assez complexe à mettre en marche et qu’à chaque modèle de char + l’hélice, doit correspondre un vent particulier. Pas assez de vent ou trop de vent ne doit pas donner de bons résultats.
Ca me donne envie d’en faire un petit pour voir !

bonjour
il y a eu plusieurs prototypes ,et eux aussi ont pensés au vent "changeant " pour cette raison que le dernier est à pas variable ;
en clair ils choisissent l'inclinaison des pales en fonction de .......
cordialement

[inviteeb4a9a25]

Salut a tous.
Personnellement je maintient ma théorie :

Sil pouvait atteindre la vitesse du vent la motricité serait nulle !

quand tu dit ça en parlent des bateau je suis tout a fait d'accord et ce raisonnement serait applicable a la machine a roulette si l'hélice n'était pas propulsive, hors c'est le cas.

Quand le vent vitesse du char est égal au vent réel, le vent apparent sur la surface de l’hélice est nul, mais pas sur les pales puisqu’elles tournent. Si le vent apparent sur les pales à la bonne direction, elles continuent de fournir de la motricité.
Il y a forcément une limite bien sûr, c’est quand la motricité égale la traîné du mobile. Tu ne peux pas aller plus vite !

Si je comprend bien tu explique que la machine a roulette ne peut (a part aide de l'inertie) pas dépasser la vitesse du vent et que si la motricité augmente alors la vitesse du mobile augmente mais il est immédiatement freiné par le vent inverse qui vient sur les palles et ne peut donc pas dépasser cette limite.
Ce raisonnement est juste mais dans le cas ou l'hélice n'est pas propulsive. Mais j'ai la certitude après avoir visionner (on le vois au début un peut avant qu'elle s'arrête avant d'être relancé) la vidéo que l'hélice est propulsive (comme un avion)

Je maintient que dans la première zone d'accélération (démarage) les palles font offices de voile, ce qui entraine les roues qui entraines elles mêmes l"hélice. (vue la force du vent la taille des palles et le poids de la structure je pense que ça fonctionne)
Dans la phase d'accélération de vitesse inférieur au vent les palles continues de faire office de voile en entrainent les roues qui accélèrent l'hélice mais la force de propulsion de l'hélice s'additionne au bilan des forces.
Dans la phase ou la vitesse de l'engin est égal a la vitesse du vent l'hélice propulse la machine a l'image d'un avion au démarrage.
Et dans la phase ou la machine vas plus vite que le vent on a une phase de décélération proportionnel a la vitesse.

Je pense que pour continuer a accéléré, la force du vent sur les palles (comme des voiles) doit être au moins supérieur a la forces des frottements pour laisser la force propulsive permettre d'accéléré.

Voilou

[invite4f7a60b6]

Salut a tous.
Personnellement je maintient ma théorie :
Je maintient que dans la première zone d'accélération (démarrage) les palles font offices de voile, ce qui entraine les roues qui entraines elles mêmes l"hélice. (vue la force du vent la taille des palles et le poids de la structure je pense que ça fonctionne)
Dans la phase d'accélération de vitesse inférieur au vent les palles continues de faire office de voile en entrainent les roues qui accélèrent l'hélice mais la force de propulsion de l'hélice s'additionne au bilan des forces.
Dans la phase ou la vitesse de l'engin est égal a la vitesse du vent l'hélice propulse la machine a l'image d'un avion au démarrage.
Et dans la phase ou la machine vas plus vite que le vent on a une phase de décélération proportionnel a la vitesse.

bonsoir
je pense qu'il n'y a pas de beaucoup de personnes qui ne sont pas d'accord avec ce que tu dis ,en tout cas moi je suis d'accord ..... juste j'ajoute que pour la dernière phase ,il n'est pas impossible qu'ils mettent une augmentation du pas des pales , soit plus de puissance absorbé ,mais plus de poussé développé contre le vent .
ne pas oublier que le but est un record de vitesse ,même si cela dure seulement quelques secondes.

[inviteeb4a9a25]

Rectification :

Ce n'est pas MA théorie mais celle a laquelle j'adhère. Si elle devais appartenir au premiers a l'avoir énoncé alors c'est celle de POLO974.
Je ne suis pas spécialement pour la propriété intellectuel.
Et si un jour je retourne ma veste je poserais un brevet sur l'oxygène et vous payerez tous une taxe pour réspirer!!
Mhouahahahahahaha

[polo974]

Oui, bon, parler de théorie, c'est un bien grand mot pour la tentative d'explication que j'ai exposée...

Bon, ok, il y a des roues libres:

the new drive axle ratchets. Just like the previous and less robust) versions, these act as a form of 'differential' to keep the axle from binding as we turn and allow us to reverse them to tow the vehicle without the prop spinning.

pour faciliter les virages et permettre de tracter l'engin (après inversion de la roue libre, un peu comme une clé à cliquet).

et un pas d'hélice variable:

The front hub linkage for the variable pitch is now done. It operates nicely from the cable in the cockpit.

Ce qui est compréhensible quand on cherche à gratter la perf...

We're now in the 500-700 ft lb range torque

environ 3 pieds par mètre et 2 livres par kg, ça fait environ 100 "kg*m" donc environ 1000Nm (mais pas le régime d'un moteur de voiture...).
(j'insiste sur le environ pour ne pas me faire tirer virtuellement les oreilles...)

[invite4f7a60b6]

environ 3 pieds par mètre et 2 livres par kg, ça fait environ 100 "kg*m" donc environ 1000Nm (mais pas le régime d'un moteur de voiture...).
(j'insiste sur le environ pour ne pas me faire tirer virtuellement les oreilles...)

bonjour
pourquoi te tirer les oreilles quand c'est juste
dans mon calcul (un peu plus haut ) j'ai pris 500 ft :
"le limiteur de couple entre roues et hélice est de 678 Nm (68 daN) soit plus que n'importe quelle voiture française."
cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

Je n'ai pas compris l'intérêt de laisser tourner l'hélice dans la première phase en sens inverse.
Phase qui est avant la phase propulsive par les roues.
Surtout si l'hélice est à pas variable.

Ne suffirait-il pas de laisser l'hélice sans aucun pas et à ce moment l'hélice fonctionne comme une voile avec une prise maximum au vent.

Ainsi pas besoin de roue libre pour gérer le changement de sens d'autant que le choc doit être important.

En tout les cas je ne sais pas qui a eu cette idée de machine, mais chapeau car ce n'est pas évident à admettre sans une compréhension technique fine, si j'en juge par les deux discussions animées sur ce sujet.

Merci à "Michel plus vite que le vent" d'avoir réveillé ce sujet qui est un vrai sujet technologique.

Cordialement

[calculair]

Bonjour à tous

Je ne garantie pas mes résultats, car je ne suis pas sur de la façon dont j'ai composé les vitesse du vent relatif par rapport à l'hélice et la vitesse du véhicule.

Je suppose que le vehicule roule plus vite que le vent, même si je n'en suis pas persuadé. La coherence des equations devrait valider ou invalider cette hypothèse

Va est la vitesse d'entrée de l'air dans l'helice ( coté dirigé vers l'avant ) mesurée par rapport à l'helice

Vs vitesse de sortie de l'air de l'helice ( mesurée par rapport à l'helice )

Shp surface totale des pales de l'hélice

d = densité de l'air

Pm = puissance injectée dans l'helice

Pm = 1/4 d Shp ( Vs + Va ) ² ( Vs - Va)

Traction de l'hélice = T = 1/2 d Shp ( Vs + Va )( Vs - Va )

Pas = pas helice

N vitesse de rotation en tours / seconde

Pas * N = 1/2 ( Vs + Va)


La puissance fournie à l'helice par le roulement du chart

Pm = F Ve ou Ve est la vitesse du vehicule et F le frottement des roues

La vitesse de rotation de l'hélice est N = K Ve ou K est un coefficient liée aus demultiplcation et transmission entre l'hélice et le roulement du char.


pour l'instant et même avec ses relations je ne conclue pas sur le fait que ce char puisse rouler plus vite que le vent.

Je ne sais si vous y detectez une incoheence

J'oubliais de preciser que

Va = Ve - V ou V est la vitesse du vent et ve la vitesse du vehicule dans le sens du vent

[invitef7884487]

Bonjour à tous
J’ai pas bien percuté ton calcul calculair.
Je vais peut-être énoncer la même chose mais je n’ai pas les même formule que toi.

La seule chose qui compte dans cette affaire (à mon sens) c’est la puissance fournie par l’hélice, puisque l’on sait que la vitesse maxi sera atteinte quand la puissance absorbée par l’engin sera égale à la puissance de l’hélice. Ca c’est incontournable.
J’ai pas l’impression d’avoir les même formule que toi, celle là je les tiens du temps ou je faisais des petits avions (C’est pas hier !!!)

Ph = Qa x (V1 – V0) c’est la puissance de l’hélice
Avec Qa le flux d’air qui traverse l’hélice en Kg/s (Sh x (V1-V0))
V1 la vitesse de sortie de l’air
V0 la vitesse de l’hélice par rapport au sol (supposée en air calme)
Sh est la surface de l’hélice
Ca donne Ph = Sh x (V1-V0)^2

Mais à ça il faut ajouter le rendement de propulsion qui est :
Rp = 2 / [ 1+(V1/V0) ]

J’ai l’impression que c’est un peu différent que ce que tu appelles la puissance injectée dans l’hélice.

Au départ, l’hélice ne tourne pas, sa puissance est nulle, la seule force de propulsion est la traînée aérodynamique de l’engin dans le lit du vent. Ca suffit pour le faire démarrer. L’hélice se met à tourner, on suppose négligeable les frottements au sol au moins au début, la vitesse sol c’est (vu par l’hélice) la vitesse du vent – la vitesse sol (Vv-V0) et ce terme est négatif si le sens conventionnel est le sens de marche.
V1 qui est la vitesse de sortie d’air de hélice = 0,85 x pas x t/s (à un k près)

Donc en ramenant tout ça à la surface de l’hélice :
Ph = Sh x (0,85 x pas x t/s x [(Vv-V0) – V0] )^2
On vois bien que quand Vv = V0 la puissance n’est pas nulle donc le mobile à toujours une force de propulsion.
Le terme (Vv-V0)-Vo doit bien avoir une valeur nulle, mais à cet instant précis le rendement de propulsion vaut 100% donc n’importe quelle fluctuation de la vitesse vent ou sol (par exemple avec l’inertie du mobile) sera immédiatement convertie en puissance motrice.
Au delà de l’égalité Vvent = V0sol La puissance ne fait que croître et linéairement avec la vitesse sol (à vent constant). Donc sans traînée on peut aller de plus en plus vite !

La traînée totale de l’engin est proportionnelle aux frottements divers x la vitesse sol, plus évidemment la traînée aérodynamique qui elle croit comme le carré de la vitesse. La traînée totale qui croit comme kV0 x k’V0^2 va forcement rattraper la puissance de l’hélice et la vitesse sera stabilisée.
Rien n’interdit que ce soit supérieur à la vitesse du vent.

Bon vent à tous.

[calculair]

bonjour,

J'avoue que si je note quelques resemblances avec mes formules, je n'ai pas bien suivi.

Je te propose une manière plus simple

L'eolienne qui est portée par le mobile peut recuperer au maximum d'aprés la demonstration de Betz une puissance

P eol = 8/27 d S ( Ve - V)³ ou Ve est la vitesse du mobile et V la vitesse du vent venant de l'arrière

S etant la surface du disque balayé par l'helice

Cette puissance peut servir à alimenter une dynamo qui alimente un moteur de propulsion du char

La puissance ce moteur est Pm = F Ve

Reste a evaluer la trainée de cette eolienne et la puissance
P trainée = Cx eol ( Ve - V )

on a P eol = Pm + Cx eol ( Ve- V )

Je ne sais pas si on sait respecter cette egalité même en supposant le rendement optimaux

Je me demande si P eol = Cx eol ( Ve - V ) ???? Si c'est le cas cela ne marche pas

[invitee0b658bd]

Bonjour,
si on va plus vite que le vent, le transfert d'énergie est censé se faire dans l'autre sens
la génératrice serait sur les roues du char et le moteur sur l'hélice de propulsion.
le char à l'equilibre, il ne freine ni n'accelere, la somme des forces lui étant appliquée est nulle

les forces appliquées sont la réaction horizontale du pneu sur la route qui va developper une puissance F_pneu* Vitesse_sol (cette energie est transférée d'une facon quelquonque vers l'hélice)
la force developée par l'helice qui va developper une puissance F_hélice * V_char/air
si on est à l'equilibre F_pneu= F_hélice. dans ce cas de figure la puissance recupérée par les roues est superieure à la puissance consommée par l'hélice (donc ce serait physiquement possible car cela permet un rendement <1)
reste à savoir si ce bilan de puissance est valide et complet.
fred

[calculair]

Bonjour verdifre


Je suis Tout à fait à priori d'accord avec toi et cela correspond à mon intuition.

Je me met volontairement dans une situation ou le char roulerait plus vite que le vent.....

Si c'est impossible, le bilan d'energie montrera une diminution de la vitesse du char.

Si au contraire cette situation est possible, les equations devraient montrer les conditions à remplir

Si le char va plus vite que le vent, l'air entre dans l'huelice par l'avant et avec la vitesse Vitesse vehicule - vitesse vent arrière

Le raisonnement de mon Post precedent fait un bilan des energies

Par ailleurs et peut ^etre tu confirmeras lorsque le rendement de l'eolienne est maximun ,il me semble que la vitesse du vent traversant l'helice dimunue des 2/3

Alors la trainée serait m [( Ve- V - 2/3( Ve- V) ] =m /3 ( Ve- V )

L'energie recuperée est 1/2 m [ (Ve-V)² - 4/9( Ve- V)²]

Celleci si elle sert à la propulsion

il faudrait 5/18 ( Ve - V)² > Ve/3 ( Ve- V)

5/18 ( Ve-V) > 6Ve/18

Ce qui est impossible.

Le char ralenti forcement.......CQFD ( sauf erreur )

J'ai pris des risques en ecrivant cela directement avec un minimum de reflexion.

[invite4f7a60b6]

Bonjour
Je n'ai pas compris l'intérêt de laisser tourner l'hélice dans la première phase en sens inverse.
Phase qui est avant la phase propulsive par les roues.
Surtout si l'hélice est à pas variable.
Ne suffirait-il pas de laisser l'hélice sans aucun pas et à ce moment l'hélice fonctionne comme une voile avec une prise maximum au vent.
Ainsi pas besoin de roue libre pour gérer le changement de sens d'autant que le choc doit être important.
En tout les cas je ne sais pas qui a eu cette idée de machine, mais chapeau car ce n'est pas évident à admettre sans une compréhension technique fine, si j'en juge par les deux discussions animées sur ce sujet.
Cordialement

bonsoir
pour répondre à tes premières phrases ;
peut importe le sens de rotation , ce qui compte ,c'est le sens du pas
(souvient toi du Vietnam et des cessna puss-pull ) je suppose que tu a voulu dire pourquoi elle est propulsive plutôt que réceptrice comme une éolienne .....
et en effet ils auraient pu mettre des pales parfaitement plates et sans incidence de pas , cela aurait fonctionné comme une voile "tournante". qui pousse le char ....la rotation n'aurait pas eu d'intérêt.

admettons une hélice réceptrice comme une éolienne :
le char au moment ou il arrive à la vitesse du vent , que fait le char ,il reste a cette vitesse parce que même si il a emmagasiné de l'énergie cinétique , l'hélice tournante rejette de l'air vers l'avant , quelque soit le pas ......ce fameux pas devient frein aéro
sauf si elle était équipé d'une reverse, qui sans changer de sens de rotation (surtout pas) et à ce moment là serait devenu propulsive .
a voir
mais ils ont choisi peut être plus simple, leur montage fonctionne tout de même , et au moment du point zéro (égalité vitesse vent /char) elle est déjà en position propulsive , il est possible de mettre alors le pas au maxi ,tant qu'il y a égalité des vitesses , puis diminuer si nécessaire .
mais il faut surtout pas perdre de vu , que le seul intérêt pour eux ,c'était de décrocher le record mondial >>> 2.8 x plus vite que le vent . tout simplement bravo , au vu des organes mécanique et personnes sur le coup ,cela a du couter très cher .(heureusement google les sponsorise )
ils annoncent 1.5 contre le vent en montant une hélice caréné ??
on verra
cordialement

[invitee0b658bd]

Bonjour,
le rendement energetique d'une hélice est plus complexe que celui d'une eolienne
tu auras ici
http://www.heliciel.com/helice/calcu...propulsive.htm
les principales equations qui representent le fonctionnement en helice
on peut d'ailleurs constater qu'une hélice, marche dans certains cas mieux qu'une éolienne (meilleur rendement) le problème n'est pas symétrique. On peut à la limite obtenir une hélice avec un rendement de 1 (si elle à un diametre infini)
cordialement
fred

[invitee0b658bd]

Une petite precision, j'entend deja dire "et Betz alors" le rendement dont on parle pour une helice et pour une eolienne ne sont pas les mêmes
dans le cas d'une eolienne on cherche à optimiser le rapport energie captée sur energie du vent pour une surface donnée. La surface devient une variable quand on optimise l'helice
fred

[invitef7884487]

Oui calculair, c’est ce que j’avais cru percevoir dans ton premier calcul, tu utilises les formules de Betz. Je ne pense pas que ce soit judicieux au moins pour 2 raisons, elles ne s’appliquent pas à ce cas là : l’éolienne est mobile à une vitesse non constante (jusqu’à Vmax) et elle n’est pas uniquement réceptrice de puissance.
A l’arrêt seule la traînée aérodynamique est à prendre en considération puisque rien ne bouge. Comme on ne connaît ni le poids, ni le Cx de l’engin, ni sont Rn ni sa surface frontale, on ne peut rien déduire. Une fois que l’engin démarre, on peut considérer (?) que c’est une éolienne qui voit comme puissance potentielle ½ d s v^3, parce qu’il faut bien une puissance motrice pour faire avancer l’engin. Et celle là elle existe toujours, c’est elle qui va définir à quelle vitesse va rouler le mobile : quand la somme de toutes les résistances à l’avancement seront égales à cette puissance là, le mobile sera en vitesse constante et maximum bien sûr. (On suppose le vent constant pendant tout le ‘’run’’)
Betz dit : on ne peut pas tout récupérer, il a raison SI on reste dans ses conditions à lui : L’éolienne est immobile et elle est absorbe une puissance qui lui confère une vitesse constante. Que l’éolienne soit immobile dans un vent à Vms ou mobile à Vms dans un air calme est strictement la même chose.
Le fameux coef. de 16/27e qui veut que l’air de sortie ne peut pas avoir une vitesse nulle sur une éolienne ne s’applique pas ici, puisse que n’est jamais le cas (sauf un instant très bref) C’est la même chose que sur un voilier qui va 2 fois plus vite en travers du vent que poussé par le vent. On ne peut pas utiliser ces équations pour définir une vitesse.
L’engin comportant une hélice il faut utiliser les équations de l’hélice. Dont la puissance ‘’moteur’’ serait celle du vent dans la section de l’hélice. Et on voit que la puissance fournie par l’hélice est directement proportionnelle à la vitesse, qu’elle ne peut pas être supérieure à la puissance du vent et qu’elle ‘’pourrait’’ parfaitement être maximisée (dans les limites de variation possible du pas) quelque soit la vitesse du mobile (là aussi dans la limite de vitesse du char bien sûr.)
Les bornes infranchissables sont Pabsorbée par le char = Pvent ---- = ½ d s v^3 (En supposant que l’on puisse tout récupérer et ça je n’en sais rien du tout !)

Nb. Dans les formules d’hélice il y a un coéf de 0,85 sur le flux d’air qui évidemment ne s’applique qu’à une seule vitesse d’une hélice particulière et ne saurait en aucun cas s’appliquer à toutes les vitesses de toutes les hélices. Mais il est possible de faire mieux que 0,85, Tupolev atteint 0,92 je crois avec les hélices contrarotatives du Tu 95 à 10.000m d’altitude et 900kmh (de mémoire). Ca ne me paraît pas absurde de calculé une hélice dont le glissement serait de 4 ou 5% pour une vitesse de 5 ou 10 tours par seconde, et qui soit optimisée pour un vent particulier (10ms par exemple), du reste c’est probablement ce qu’ils ont du faire.

[Zozo_MP]

Bonjour Calculair


Cela fait un moment que vous faites des calculs un peu en solo il me semble.

Voyons voir si l'on ne peut pas raisonner autrement.

Si je met un disque de la taille de l'hélice à la place de l'hélice, cela va faire comme une voile.
Donc en vent arrière je dois arrivé après deux cent mêtres à la vitesse du vent.

Donc le vent exerce une poussée sur le disque, jusque là tout le monde est d'accord il me semble.

Raisonnons par l'absurde !
S'il n'y a pas de vent du tout et que je fais tourner l'hélice (avec un moteur quelconque) cela va avancer c'est le principe des hydroglisseurs et des avions depuis un bon moment

Maintenant si j'essaie avec une hélice en soufflant en sens opposé du vent de m'appuyer sur ce vent ma vitesse sera égale à la vitesse du vent + la vitesse correspondant à mon hélice qui pousse sur de l'air.
C'est pour cette raison que les jets vont chercher les jetstreams pour aller plus vite ou consommer moins puisque les moteurs sont réduits de vitesse (et que les atterrissages se font face au vent).

Revenons à notre mouton et aux oignons qui le garde.
L'hélice prend ce quelle peut dans l'énergie des roues nous sommes d'accord.

Comme on est en vent arrière il n'y a pratiquement pas de résistance à la pénétration dans l'air. Donc l'intégralité (aux frottements près) de l'énergie transmise par les roues et transmise à l'hélice.

Donc si mon raisonnement est exact, on n'est sûr d'aller plus vite que le vent c'est-à-dire jusqu'à presque deux fois la vitesse du vent.

Par contre, au delà j'ai encore un peu de mal à y voir clair et au delà de deux fois la vitesse du vent pourquoi ce serait possible.
C'est le au delà de deux fois que j'ai du mal à comprendre et surtout le pourquoi.

Cordialement

[calculair]

Bonjour à tous

Je vous remercie beaucoup pour toutes les remarques et raisonnement.

Je vous propose de tenter d'approcher le problème de façon theorique et aussi simplement que possible de façon à consolider les raisonnemente intuitifs

Je me suis apperçu qu'il peut être delicat de composer les effets des vitessses du mobile et du vent

Dans un premier temps reprenons la theorie de l'helice avec notre collègue " Bernoulli"

en supposant dans un premier temps l'atmosphère calme

La vitesse l'air aspirée par l'helice loin devantest Ve et la pression Pa

La vitesse de l'air au niveau de l'hélice sur sa face avant est Vh et la pression Pe

La vitesse de l'air juste derriere l'helice est est Vh et la pression Ps

La vitesse le l'air loin derrière l'helice est Vs et la pression est redevenue Pa

Devant l'helice Bernoulli nous dit

Pa + 1/2 d Ve² = Pe +1/2 Vh

derrierre l'helice

Pa + 1/2 d Vs² = Ps + 1/2 Vh

En faisant la difference entre ces 2 equations

1/2 d ( Vs² - Ve²) = PS - Pe

Comme les pressions Ps et Pe s'appliquent sur la surface des pales Sp de l'hélice

Sp ( Ps - Pe) = Traction de l'helice ( notée T )

Donc 1/2 Sp d ( Vs² - Ve² ) = T

Pour l'instant je m'arrête à ce niveau pour que nous puissions valider ces 1° equations et en particulier la dernière.

[invitef7884487]

Non zozo les roues ne transmettent aucune puissance à l’hélice, c’est toujours l’hélice qui transmet aux roues. Mais comme les deux sont couplées toute acroissement de vitesse des roues donne un accroissement de vitesse à l’hélice et surtout ce surplus de vitesse change les conditions de propulsion de l’hélice puisque sa puissance est égale à k fois (la vitesse de sortie – la vitesse d’entrée) de l’air qu’elle brasse, donc indépendamment de toutes source d’énergie plus tu vas vite plus ton hélice pousse vers l’avant et plus tes roues absorbent de puissance. Le moteur là-dedans c’est le vent et rien d’autre. Et aussi longtemps que le vent existe le moteur existe, si le vent cale tout s’arrête.
Comment expliqué ça à des gosses : le vent fait tourné l’hélice, le vent de l’hélice fait avancer le char et le vent de l’hélice vient s’ajouter au vent atmosphérique. Donc on va plus vite que le vent. (Et tu peux aller 10 fois plus vite si tu sais faire un engin qui ne pèse à peu près rien, à une surface frontale très petite et n’a qu’une traînée aérodynamique minuscule. Mais là il faudra pousser pour le faire démarrer ? )

!!!!! Si l’hélice prenait de l’énergie aux roues… tu aurais trouver le mouvement perpétuel ! C'est rigolo !

[invitef7884487]

Mais calculair j’aime bien bernouilli mais avec tes pressions tu vas calculer des forces pas des puissances ! La puissance c’est le volume d’air déplacé par sa vitesse.
Tu veux te ‘’refarcir’’ tous les calculs d’hélice, c’est déjà fait depuis un bon bout de temps.
Le volume d’air par unité de temps : c’est le pas x la vitesse de rotation x le coef de glissement de l’air sur les pales. Et la puissance c’est la masse d’air x la vitesse et tu multiplies par la densité de l’air. On est en régime incompressible à ces vitesses là.

[invitef7884487]

La puissance c'est la masse d'air bien sur x par la vitesse !!