calcul du cx:besoin d aide pour configurer le logiciel floworks

[invite597a3066]

boujours
je suis en premiere s et nous faisons un tpe sur l aerodynamisme.nous voulons modifier la carrosserie d une voiture afin d ameliorer les performance de la voiture. nous avons trouver plusieurs modifications possible mais il nous manques des formules qui nous permetrait de montrer de combien le cx a été amellioré.j ai le logiciel floworks qui permet (enfin je croit)de calculer la trainée et le Cx et je n arrive pas a le configurer
si vous y connaissait a floworks(qui fait partit de solidworks) ou que vous y connaissait en mecanique des fluides merci de laisser un message
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[invite597a3066]

s il vous plait es ce que vous pouvez m aider?

[invite597a3066]

[invite16a0720a]

Je ne connais pas Floworks, mais ce que je sais de la mécanique des fluides et des logiciels associés m'a convaincu que leur utilisation est largement au dessus du niveau d'un élève de première S (le bac+3 est un minimum pour une utilisation intelligente)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite597a3066]

ok , merci quand même
est ce que tu saurait si l ' on peut calculer le Cx d une voiture sans logiciel?

[invite16a0720a]

La façon la plus simple d'obtenir le Cx est de déduire à partir d'une mesure de la trainée. Pour le calcul, il n'existe pas de moyen simples...

[invite5cf28b69]

Bon ca va etre facile mais c realisable

la formule de la trainée est la:
http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_%28physics%29
(desolé c'est en anglais)

pour CFW (Cosmos Flow Works)

c'est realisable.
1) il faut que ta geometrie soit solide (pas des surfaces)

2) definir le projet par le wizard

3) calculer

4) obtenir tes resultats avec un surface parameter

je te conseil de calculer la force et apres d'en deduire les coef de trainée

bon courage c pas facile

[invite597a3066]

ok merci pour ton aide

[invite1287431f]

Oui, il est possible d'obtenir facilement une mesure (assez grossière) de la traînée d'une voiture. Un chronomètre suffit

Pour faire simple, la résistance à l'avancement de la voiture comporte deux composante : résistance au roulement (frottement des pneus) et résistance aérodynamique. F=Rr+Ra

a) roulement : Rr = f(V)*P
P est le poids de la voiture (poids apparent, donc un peu plus de M*g si tu es en montée, un peu moins en descente). f(v) est un coefficient de roulement qui dépend de la vitesse V. Une modélisation courante (si ma mémoire est bonne) est f(V) = f₀ + f_v*((Ven km/h)/(100 km/h))^2,5

b) aérodynamique : Ra = rho * 1/2 * SCx*V^2
rho est la masse volumique de l'air (1,2 kg/m^3 environ, http://www.thermexcel.com/french/tables/massair.htm)
S est la surface frontale du véhicule, et Cx le fameux coefficient de pénétration ds l'air. La définition de S est floue, autant que celle de Cx: ce qui est intéressant c'est le produit des deux.

La méthode : tu vas faire un tour avec ta voiture, et tu te chronomètres sur des décélérations : tu débrayes et tu mesures combien de temps pour passer de V1 à V2. Il faut au moins deux mesures sur deux intervalles de vitesses différents. Ensuite, c'est une résolution numérique : soit tu simplifies Rr et tu utilises la formule de Cardano; soit le théorème de la TI92

Je préciserai le calcul tt à l'heure.

Si c'est un projet scientifique scolaire, le plus important pour épater les profs, c'est de faire des calculs d'imprécision. Un résultat ne vaut rien si il n'est pas accompagné d'un pourcentage d'erreur. Donc : imprécision du compteur de la voiture, de la mesure, de la pente de la route etc.

A plus tard

[invite1287431f]

L'estomac plein, et après un chtit café, on est en mesure de s'attaquer aux équations (attention, fleuve) :

Hypothèses de simplification : route plane et horizontale (roule dans les deux sens et moyenne); coefficient de résistance au roulement fr constant (indép. de la vitesse)

Le principe fondamental de la dynamique s'écrit ici:
P*fr+1/2*rho*S*Cx*V^2=k*m*a
où :
-P est le poids du véhicule (si tu ne le connais pas tu peux p-ê demander à le peser dans un garage ou centre de controle technique). m est sa masse
-fr et S*Cx sont tes deux inconnues. Tu devrais trouver des résultats de l'ordre de fr=0,02 et S*Cx=0,7.
-a est ici une décélération, donc une valeur positive.
-k est un facteur de majoration de la masse qui rend compte de la décélération des masses en rotation : roues, arbres de transmission etc. Sa valeur dépend du véhicule et du rapport de boîte engagé. Si tu peux faire un essai dans un endroit sûr, le mieux est de débrayer; alors la majoration sera de qqs pourcents (k=1,04). En plus c'est toujours mieux que de passer le point mort (si tu ne le fais pas il faut tenir compte du frein moteur) vu que tu peux réembrayer rapidement en cas de danger.

Or donc... tu chronomètres deux décélérations, par ex. de 90 à 80 km/h puis de 20 à 10 km/h. Tu mets toutes les valeurs en unités S.I.

On va supposer que la décélération est constante :
a1=(Vi1-Vf1)/t1 idem pour a2.
et pour la valeur de V^2, on prend des vitesses moyennes (Vi-Vf)/2
-->d'où l'intérêt de prendre des intervalles de vitesses relativement restreints. Agrandir ces intervalles permet en revanche de diminuer l'influence des erreurs de chronométrage et du compteur de vitesse de la voiture.

Ça te fait deux équations pour deux inconnues. Ça devrait aller, non?

[invite597a3066]

oui ton explication est trés complete merci pour ton aide

[invite1287431f]

Alors, ce TPE ça avance comment ? T'as réussi des mesures ? Je suis curieux de savoir quelles améliorations aérodynamiques vous avez apportées au véhicule et leurs résultats.

Bon courage.

[invite60bdaf3d]

Je susi tout a fait d'accord pour ta méthode (originale en tout cas !!)

Je cherche à valider à la main mon calcul de trainée sous fluent. Il s'agit d'un obus de 30mm ou 7.62mm... t'aurai une petite idée pour une petite approximation ??

[invite60bdaf3d]

En fait, si t'as une idée d'ou je pourrai trouver des abaques...

[invite597a3066]

Alors, ce TPE ça avance comment ? T'as réussi des mesures ? Je suis curieux de savoir quelles améliorations aérodynamiques vous avez apportées au véhicule et leurs résultats.

Bon courage.

slt alors voila on a passer notre oral et sa c est bien passer .EN revanche pour les mesures nous n avons pa pu les faire puisque nous navons pas modifier la voiture rééllement donc nous aurions eu les valeurs le la voiture non modifier mais on c est servi de l exemple durant l oral est je croi que sa c est bien passer.
Pour les modification apporter :
diminution de la surfaces frontale => .enlevé rétroviseur et les remplacer par d autre ayant une plus petite surface
. enlevé galerie , antenne externe ...
.faire un top shop
amélioration du Cx:
plaque lisse sous le chassis
changer amortisseur pour reduire l assiete
et je croi que s est tout