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Eoliennes et aérodynamisme

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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Re: Eoliennes et aérodynamisme

Message par Wind-free le Dim 25 Mar - 13:16

Personne ne m'a lancé sur ce problème, j'essaie juste d'expliquer un peu les formules, notamment celles de la portance et de la trainée. Parce que bon, donner des formules supra-compliquées sur le tas, que personne dans le jury ne comprend, ne servirait à rien..j'en déduis qu'il faut quand même que je les explique, à notre niveau bien sûr.

Je sais que ce ne sera pas une tâche aisée, que l'aérodynamisme n'est pas au programme de mécanique en 1ere S-SI, mais bon...c'est un domaine qui me passionne de plus en plus, alors pourquoi ne pas s'investir un peu.

Autre chose Smile (encore ?? et oui ...désolé) le coefficient de portance et celui de trainée sont, si j'ai bien compris, mesurés en soufflerie ou en bassins. Y a t-il une formule donnant Cz ou Cx en fonction de l'angle d'incidence ?

Encore merci Laughing

Wind-free
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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty portance et trainée des profils aéro

Message par Mike B le Lun 26 Mar - 23:12

Bonjour Winsd-free
Il n'y a pas de formule valable donnant les valeurs de portance et trainée des différents profils car les valeurs dépendent de la forme, de l'épaisseur et du domaine d'utilisation. Il faut se référer aux courbes, les "
polaires"
établies pour chacun après de longs essais en soufflerie.
Il existe différents type de présentation des polaires, pour ma part, je préfère la "
Eiffel usuelle"
donnant sur le même graphique en abcisses les angles d'incidence de 0 à 24°, en ordonnées avec échelle 0 à 100Cz et 0 à 100Cx, les courbes correspondant à 100CZ, 100Cx, Cz/Cx ( la finesse ) et parfois Cm ( moment de tangage ).
Exemples de valeurs pour deux profils NACA bien connus, le 0015 profil symétrique, et le 23015.

Pr 0015/angle : 7° 8° 9° 10° 12° 15°
Courb 100Cz : 75 80 85 95 112 140
Courb 100Cx : 0,8 1 1,2 1,4 1,5 2,2

Pr23015/angle : 7° 8° 9° 10° 12° 15°
Courb 100Cz : 80 90 100 110 128 155
Courb 100Cx : 0,95 1 1,15 1,3 1,6 2,3

Attention, malgré mes efforts le tableau est déformé après prévisualisation!. Dans les deux cas la finesse max se situe à 9°.
Ces valeurs correspondent à des profils propres et lisses.
A partir d'environ 18° décrochage brutal, donc éviter les angles dépassant 16°.

Mike B
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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Re: Eoliennes et aérodynamisme

Message par Wind-free le Mar 27 Mar - 20:28

Bonnsoir,

Petite question bête: Lorsque les pales sont mises en drapeau, l'angle d'incidence vaut-il 0° ou 90° ?

Merci

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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Hélice en drapeau

Message par Mike B le Mar 27 Mar - 22:02

La mise en drapeau se fait sur un avion, par exemple bimoteur, en cas de panne d'un moteur, pour éviter que l'hélice arrétée freine et déséquilibre latéralement l'avion;
donc cela correspond à l'incidence nulle des pales, en fait la plus faible possible car les pales des hélices d'avion sont aussi plus ou moins vrillées.
Deux points historiques: Marcel Dassault, jeune ingénieur militaire ( X )
pendant la guerre 14-18 avait été chargé de calculer et d'optimiser le vrillage de hélices des chasseurs de l'armée de l'air;
travail certainement pas facile avec les différents régimes des moteurs, et tous les calculs faits à la main et avec la table de logs.
Reynolds ingénieur et savant anglais 1842-1912 étudia les écoulements des fluides, y compris dans les canaux , les conduites...découvrit certaines particularités, l'importance de la viscosité dynamique...et établit vers 1880 la formule du paramètre qui porte son nom.

Mike B
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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Re: Eoliennes et aérodynamisme

Message par Wind-free le Mer 28 Mar - 21:40

Ah tiens Smile en parlant de viscosité dynamique...Quelle est la différence entre la viscosité dite dynamique et la viscosité cinématique, sinon que l'une s'exprime en Pa.s ou PI et que l'autre s'exprime en m²/s ?

Autre chose, cette fois-ci concernant le vrillage d'une pale. Les concepteurs utilisent cette technique afin d'utiliser la technique dite de régulation de puissance par décrochage aérodynamique. La pale est vrillée négativement par rapport au profil proche de l'attache au moyeu, afin que la pale décroche de l'emplanture à l'extrémité.

Que se passe-t-il si la pale décroche dans l'autre sens? Risque de dommages sur la machines?

Encore désolé pour toutes les questions posées, mais ce domaine qu'est l'aérodynamisme me passionne beaucoup 😉

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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Viscosités- Vrillage pales

Message par Mike B le Mer 28 Mar - 23:07

La viscosité cinématique correspond au rapport de la viscosité dynamique par la densité.
Vrillage des pales:désolé, vous avez tout faux dans ce que vous exposez. Reprenez ce que j'avais expliqué, le vrillage a pour but d'optimiser la pale pour obtenir un bon rendement;
cela n'a rien à voir avec le mode de régulation de puissance par réglage de l'incidence ou par décrochage. Certaines éoliennes à pales droite sont équipées d'un moyen de décrochage en cas de vent fort. Le décrochage, longtemps utilisé par Aérowatt, a comme gros inconvénient de générer vibrations et bruit, ce principe est heureusement de plus en plus abandonné.

Mike B
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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Re: Eoliennes et aérodynamisme

Message par Wind-free le Jeu 29 Mar - 18:28

Outre le fait que la viscosité cinématique soit le quotient de la viscosité dynamique et de la masse volumique du fluide considéré, quelle différence existe-t-il entre dynamique et cinématique, mis à part les unités?

Pour le vrillage des pales, il me semblait avoir lu sur windpower.org section controle de la puissance que des éoliennes utilisaient le vrillage afin de faire décrocher la partie qui n'est pas exposée au vent, pour éviter que l'éolienne s'emballe lors de trop forts vents...

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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Vrillage des pales - viscosité

Message par Mike B le Jeu 29 Mar - 21:59

Bonsoir
J'ai l'impression que vous vous écartez de plus en plus du cadre de votre TPE.
Pour le vrillage je vous ai dit l'essentiel et la réalité, le reste est très inexact, peut-être confusion avec les volets ou extrémités de pales utilisés en un temps pour freiner certaines éoliennes, techniques heureusement abandonnées.
Viscosités: entre les essais aérodynamiques, et les huiles, goudrons et carburants il y a un autre monde d'utilisation.
Et maintenant de mon côté ce sera probablement sans suite.

Mike B
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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Re: Eoliennes et aérodynamisme

Message par Wind-free le Ven 30 Mar - 16:47

Bonsoir,

Je sais que je m'écarte de la problématique initiale de mon TPE, celà ne m'empêche pas d'être curieux, désolé.

J'ai du me tromper alors concernant le vrillage, excusez-moi.

BOn vent,

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Eoliennes et aérodynamisme - Page 2 Empty Re: Eoliennes et aérodynamisme

Message par Admin le Ven 30 Mar - 20:12

Un grand merci à Mike B pour ses longues et détaillées explications !

Michaël

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