Bonjour,
je recherche une valeur moyenne (et pourquoi pas une valeur maximale) de l'accélération du vent en Europe. J'en ai besoin pour ensuite déterminer les efforts dûs au vent sur une structure. Ce n'est pas pour un TPE (j'ai passé l'âge !), mais je ne savais pas dans quelle partie du forum poser cette question...
D'avance merci et bonne journée
Skippower
Les efforts que le vent exerce sur les structures (bâtiments, éoliennes...) sont en général proportionnels au carré de la VITESSE et n'ont rien à voir avec l'accélération du vent.
On ne parle jamais d'accélération du vent, cela n'aurait pas de sens car dans les turbulences, ces accélérations seraient locales et brèves, donc sans effet.
Pour la vitesse, on définit des tempêtes décennales ou séculaires, ce qui permet de définir des structures (par exemple les toitures en Bretagne).
Tout d'abord merci Jean Paul pour ta réponse...
Je suis d'accord, j'ai eu beau chercher, je me suis vite rendu compte que l'on ne parle jamais d'accélération du vent, mais dans ce cas là comment représente-t-on le phénomène de "rafale de vent" (phénomène de courte durée donc) sur une structure, il doit bien y avoir une formule pour cela !!!
C'est donc une interprétation mathematique de ce phénomène que je cherche...
Merci par avance
Skippower
Salut,
Ce qui compte dans une rafale de vent, c'est la force et donc la vitesse maximale, comme l'a expliqué Jeanpaul. Le fait que cette vitesse ne soit atteinte que durant une durée brève ne doit pas énormément jouer...
Je suis d'accord avec ça. On pourrait imaginer que des rafales répétées finissent par fatiguer les structures comme quand on tord plusieurs fois un trombone mais dans la pratique, ce sont les efforts maximaux qui arrachent les toitures et déracinent les arbres. La durée d'une telle rafale (quelques secondes) suffit pour faire les dégats.Envoyé par Coincoin
Bon je vais essayer de vous expliquer mon raisonnement :
Mon système consiste en un corps plan (un panneau solaire) entraîné en rotation autour d'un axe médiant par un moteur pas à pas (un peu comme ces panneaux publicitaires que l'on voit parfois à l'entrée des stations essences, qui tournent sur eux-mêmes mais grâce au vent). Je dois donc dimensioner ce moteur, c à d déterminer le couple nécessaire pour entraîner en rotation ce panneau solaire afin de suivre le soleil. Comme il s'agit d'un corps massif, le moment d'inertie est conséquent, c'est pourquoi je pensais utiliser le principe fondamental de la dynamique : "moment d'inertie * accélération angulaire = somme des moments = couple du moteur - moment dû au vent (proportionnel à la vitesse du vent au carré) - moment dû aux frottements". En fait il me manque l'accélération angulaire pour pouvoir déterminer le couple du moteur : comme le moteur ne tourne pas en continue, il tourne quelques secondes pour positionner le panneau solaire face au soleil (à noter qu'il y a un réducteur entre les deux mais pour simplifier j'ai cru bon de ne pas en parler) puis s'arrête, c'est donc comme si je cherchais à déterminer le couple du moteur au démarrage juste au moment où une bourrasque de vent souffle sur ce panneau solaire (selon moi le cas le plus défavorable), mais pour appliquer le PFD je considère donc que pour un cours laps de temps, dû au jeu dans le réducteur, le sytème est entraîné "à l'envers"... Vous arrivez toujours à suivre ? Parce que moi je m'embrouille !?! Bon je vais envoyer ce message ainsi...
Que ceux qui comprennent mon raisonnement n'aient pas peur de me dire si je me suis complètement trompé, car je commence moi aussi à douter notamment en ce qui concerne la validité du PFD dans ce cas...
Merci par avance
Skippower
PS : une petite précision (je me rends compte que c'est pas bien clair, désolé) : selon ma théorie l'accélération angulaire serait donc proportionnel à "l'accélération du vent"...
Tu as juste sauf sur ta conclusion ! L'accélération de ton panneau sous l'influence du vent n'est pas proportionelle à l'accélération du vent, mais à la force appliquée par le vent (F=ma). Et cette force est proportionelle au carré de la vitesse du vent.
Le moment dû au vent sera égal à la résultante des forces aérodynamiques multipliée par le bras de levier, que tu peux rendre nul si le panneau est symétrique. Donc pas de moment dû au vent.
Il peut arriver des dissymétries mais je ne vois pas pourquoi le mouvement aurait besoin d'être rapide. Je pense que les frottements vont dominer.
Les efforts dus au vent doivent être pris en compte dans le calcul de la structure et aussi peut-être dans la résistance des engrenages du réducteur.
Tout d'abord merci pour vos réponses rapides...
Je suis en gros d'accord avec vous mais il y a tout de même quelques trucs qui me dérange, par exemple Coincoin quand tu me dis : "L'accélération de ton panneau sous l'influence du vent n'est pas proportionelle à l'accélération du vent, mais à la force appliquée par le vent (F=ma). Et cette force est proportionelle au carré de la vitesse du vent", si F=ma, "F" étant la force appliquée par le vent, "m" serai la masse de l'air en mouvement (?!?) et "a" l'accélération de cette masse de vent, donc on en revient au même... Pareil pour Jeanpaul, si je comprends bien comme les moments dûs au vent s'annule (le panneau étant symmétrique), mon expression du couple moteur reviendrait à écrire "couple moteur = moment dû aux frottements"...
Enfin bref j'espère que vous parviendrai à m'éclairer sur ces points, car moi là je me sent un peu limite, j'ai un peu du mal à m'imaginer vraiment comment cela se passe dans la réalité...
Merci et bonne journée
Skippower
Salut
Une experience simple : en voiture, a vitesse constante, si tu sors ta main dehaors, tu sens une forec, pourtant globalement le vent a une vitesse relative fixe par rapport a ta main. Ce qui se passe, c'est que localement, les molecules se heurte a la main et font pleins de jolies turbulences / tourbillons, mais globalement le vent relatif n'est pas acccelere
Je n'y connais pas grand chose en meca flotte, mais cet exemple montre bien que l'important pour la force est la vitesse globale du vent, le PFD ne s'applique a ces molecules (fort nombreuses ma foi pour faire un calcul pour chaque) que tres localement. Par contre tu peux considerer une force due a la vitesse du vent et applique le PFD sur ta main
En gros, oui, si l'on suppose que les accélérations sont faibles et que le mobile est équilibré, ce qui est probable.
Non, F désignait la force appliquée par le vent (proportionnelle au carré de la vitesse), et m et a se rapportaient au panneau.F=ma, "F" étant la force appliquée par le vent, "m" serai la masse de l'air en mouvement (?!?) et "a" l'accélération de cette masse de vent
Réflechis à l'exemple de Wla_von_tokyo : un vent à vitesse constante exerce la même force qu'une rafale atteignant la même vitesse.
Ok, merci beaucoup pour votre aide
Skippower
