Tpe sur airbus a380 : Loi de bernouilli

[invitef9ad2e93]

Bonjour à tous et à toutes,

je suis en premièreS et notre TPE concerne l'A380, notre problématique est la suivante : "en quoi les innovations technologiques apportées à l'A380 ont-elles permis de révolutionner les transports aériens ?". Le travail avance plutôt bien, mais nous devons faire "apparaître" 2 matières dans notre exposé : nous avons choisi les Sciences-Physiques et les Sciences de l'Ingénieur. Pour ce qui concerne les Sciences-Physiques, cela se limiterait à aborder les principes fondamentaux de vol d'un avion, notamment en expliquant le principe d'une aile d'avion avec les phénomènes de surpression et dépression...

Notre prof de physique nous a également parlé de la LOI DE BERNOUILLI et nous avait demandé de nous renseigner sur cela. Des recherches ont été faites, on a trouvé plusieurs éléments mais hélas impossibles à déchiffrer, notre professeur nous en avait parlé brièvement avant les vacances mais n'avait pas eu le temps de nous en dire davantage. En faisant des recherches nous avons trouvé une expérience simple à réaliser : prendre 2 feuilles de papier, les suspendre en l'air l'une en face de l'autre (face contre face en laissant un vide) et souffler entre les deux feuilles : on pourrait penser qu'elles s'éloigneraient, mais non, elles se rapprochent ! Cette expérience pourtant toute simple est pour moi très intéressante, mais j'ai encore du mal à saisir le rapport entre ça et la loi de Bernouilli, et également à expliquer pourquoi elles se rapprochent, je me doute qu'il doit s'agir d'un phénomène en rapport avec l'air et la pression mais je n'en sais pas plus. De plus, en recherchant des infos sur cette loi, nous sommes tombés sur plusieurs équations compliquées impossibles à déchiffrer..

C'est pourquoi je vous demande s'il vous plaît, si quelqu'un connaît assez bien cette loi, ou aurait un lien internet ou autre, qui nous permettrait de comprendre de manière SIMPLE cette loi et ses équations (La loi de Bernouilli pour les nuls^^) faites le savoir n'hésitez pas

Sur ce nous vous souhaitons à tous une très bonne année 2014, et je tiens à féliciter toute l'équipe de Futura Science pour leur travail.
Merci à tous, merci d'avance
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[inviteede7e2b6]

tu te fous de qui ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Portanc...des_fluides%29

[invitef9ad2e93]

tout d'abord bonjour, on a bien vu ce lien sur wikipedia mais j'avoue qu'une explication claire et simple compréhensible par un eleve de 1ère S, donnée par une personne qui connait cette loi nous eclairerait :-/ nous devons nous servir de la loi de Bernouilli et nous devons être capable de l'expliquer clairement et simplement, à notre niveau, de plus on a toujours entendu qu'il fallait se méfier de wikipedia, n'importe qui pouvant y écrire n'importe quoi. Loin de moi l'idée de mettre en doute la véracité de ce lien, excusez-moi d'insister, mais vous, sauriez-vous nous expliquer "grossomodo" le principe de cette loi ? merci d'avance

[inviteede7e2b6]

je laisse alors la parole à un moustachu de l'aérodynamisme... perso je ne suis qu'un pilotin du dimanche.

toutefois une explication "simple" ...... j'en doute

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef35ebd48]

Bonjour,


De mémoire le théorème de Bernoulli c'est "très grossomodo" la conservation de l'énergie mécanique pour un écoulement de fluide ( en fait t'as la démonstration sur wiki).

En tout cas c'est pas simple...

[VirGuke]

Salut,

Le principe de Bernouilli est propre aux fluides peu visqueux (non-visqueux pour être rigoureux) et ça consiste à dire que est constant quand tu suis l'écoulement du fluide.

Maintenant quand l'aile est plongée dans un écoulement, l'air a partout la même vitesse en amont, il est obligée de contourner l'aile, doit parcourir plus de distance au dessus et va donc plus vite que le flux qui passe au dessous. En reprenant la formule précédente, U est plus grand au dessus qu'en dessous donc pour que soit constant, la pression est plus faible au dessus qu'en dessous.

Pour tes feuilles de papier c'est pareil en accélérant de l'air entre les feuilles tu y fais baisser la pression, les feuilles sont donc aspirées (ou poussées selon le point de vu) vers le centre.

Si vous voulez plus d'infos regardez les "C'est pas Sorcier" sur les avions et sur l'A380, ils sont sympa et assez faciles à comprendre.

J'espère avoir été clair, dans le cas contraire, n'hésite pas, j'essaierai de trouver des images explicites.

[invitef9ad2e93]

on a regardé le "C'est pas Sorcier" et effectivement sa fourmille d'explications en tout cas merci beaucoup pour vos explications PIXEL, ARZHUR et VIRGUKE ça nous aide vraiment beaucoup, et c'est sincère
ps : oui VirGuke tu as été très clair

[Amanuensis]

Maintenant quand l'aile est plongée dans un écoulement, l'air a partout la même vitesse en amont, il est obligée de contourner l'aile, doit parcourir plus de distance au dessus et va donc plus vite que le flux qui passe au dessous. En reprenant la formule précédente, U est plus grand au dessus qu'en dessous donc pour que soit constant, la pression est plus faible au dessus qu'en dessous.

Si la présentation du principe de Bernouilli est correcte (et permet d'expliquer par exemple la mesure de vitesse par rapport à l'air avec un tube Pitot), l'explication de la portance par une différence de distance à parcourir au-dessus et au-dessous de l'aile est une idée reçue. Cf. nombreux fils anciens sur ce forum et ailleurs.

[VirGuke]

Ceci dit je ne suis pas sûr qu'expliquer à un élève de première la portance avec les écoulements potentiels et l'introduction de la circulation soit lui rendre service...

[Amanuensis]

Lui proposer une explication de type idée reçue, contraire à des constatations expérimentales évidentes (profils symétriques, vol dos avec profil asymétrique, etc.), ne peut en aucun cas rendre service.

On a donc identifié deux manières de ne pas rendre service. Cela doit être loin d'être exhaustif.

[VirGuke]

idée reçue, contraire à des constatations expérimentales évidentes (profils symétriques, vol dos avec profil asymétrique, etc.)

Je ne sais pas où vous avez vu que les profils symétriques réfutaient cela, la circulation a pour effet premier d'amener le point de stagnation sur l'intrado, donc d'allonger les lignes de courant sur l'extrado et de racourcir celles de l'intrado. Donc dans les faits, si on prend deux lignes de courant de part et d'autre du point de stagnation, celle de l'extrado est un chemin plus long.

L'histoire de différence de chemin n'est certes pas une justification théorique mais reste une constatation intuitive qui permet d'amener le problème.

[invitef35ebd48]

Je ne sais pas où vous avez vu que les profils symétriques réfutaient cela

C'est vrai qu'habituellement on utilise les profils minces pour mieux réfuter "intuitivement" cela...

L'histoire de différence de chemin n'est certes pas une justification théorique mais reste une constatation intuitive qui permet d'amener le problème.

Ah bon c'est intuitif ? Tu peux m'expliquer intuitivement pourquoi on a des temps de parcourt égaux (parce que si t'as pas ca, t'as pas d'accélération) ? Et si cette histoire était vraie, pourquoi les constructeurs ne font pas des ailes ondulées sur le dessus pour augmenter encore plus la distance à parcourir ?

la circulation a pour effet premier d'amener le point de stagnation

T'es sûr de toi ? Dans mes souvenirs l'idée c'est de laisser le point d'arrêt sur le bord d'attaque.

[invitef35ebd48]

Désolé pour les 2 posts, mais je crois que je suis pas super clair sur un point

la circulation a pour effet premier d'amener le point de stagnation

T'es sûr de toi ? Dans mes souvenirs l'idée c'est de laisser le point d'arrêt sur le bord d'attaque.

Ce que je veux dire c'est que le le point d'arrêt ne bouge pas non plus des masses.

[VirGuke]

Tu peux m'expliquer intuitivement pourquoi on a des temps de parcourt égaux (parce que si t'as pas ca, t'as pas d'accélération) ? Et si cette histoire était vraie, pourquoi les constructeurs ne font pas des ailes ondulées sur le dessus pour augmenter encore plus la distance à parcourir ?

Je n'ai jamais dit que c'était une explication juste et parfaite, simplement qu'elle permet de pointer du doigt et d'introduire le problème. C'est pas rigoureux mais c'est pas non plus une hérésie complète.
De la même façon si quelqu'un te dit attention regarde les arbres bouger, ne prends pas ton parapluie, tu ne vas pas lui dire que c'est une idée reçu que les arbres qui bougent cassent les parapluies. Et c'est pas totalement dénué de sens d'expliquer à un enfant que si l'arbre bouge c'est que le vent risque de lui arracher son parapluie.

T'es sûr de toi ? Dans mes souvenirs l'idée c'est de laisser le point d'arrêt sur le bord d'attaque.

Il suffit de regarder le cas du cylindre... L'introduction de la circulation c'est pour reculer le point de stagnation arrière sur le bord de fuite mais ça déplace l'autre point de stagnation dans l'autre sens c'est à dire vers l'intrado.

[VirGuke]

Ce que je veux dire c'est que le le point d'arrêt ne bouge pas non plus des masses.

Celui du bord d'attaque pas trop mais celui du bord de fuite pas mal, mais surtout ils se déplacent en "s'éloignant" vis à vis de l'extrado.

[invitef35ebd48]

Je n'ai jamais dit que c'était une explication juste et parfaite, simplement qu'elle permet de pointer du doigt et d'introduire le problème. C'est pas rigoureux mais c'est pas non plus une hérésie complète.

Justement je trouve pas, elle introduit rien du tout, elle donne une solution qui est fausse. Hérésie peut-être pas mais on est pas loin quand même.

Après je ne peux pas vraiment te lancer des pierres : je ne vois vraiment pas comment expliquer de manière simple la portance. ( des fois je trouve que la détente de Prandtl-Meyer me parait plus facile pour l'expliquer....mais elle est valable qu'en supersonique)

Il suffit de regarder le cas du cylindre... L'introduction de la circulation c'est pour reculer le point de stagnation arrière sur le bord de fuite mais ça déplace l'autre point de stagnation dans l'autre sens c'est à dire vers l'intrado.

Oui d'accord. Au détail que la circulation c'est surtout pour faire apparaitre des différences de vitesses entre l'intra/extrados. Le déplacement des points d'arrêt c'est un effet de bord.

[Amanuensis]

C'est parti bien loin de la demande initiale, et il serait utile de recentrer: le sujet n'est pas l'explication de la portance, mais la loi de Bernouilli.

(Et sur la portance, il y a des fils adaptés, plus informatifs et plus utiles que les quelques échanges de ce fil...)