Aérodynamique du carénage

Salutations,

Je ne comprends pas grand chose sur ce post si ce n'est le but final ! En temps que futur peut-être probable utilisateur potentiel de VM (ça ce compte en années), je suis donc ce post avec une curiosité et une impatience certaine.

Juste une petite question de novice : J'ai découvert le White sur le site d'Airodin. En mettant de côté la voile que j'imagine mal en utilisation quotidienne utilitaire, il me semble qu'il reste un trike delta rabaissé par rapport à un Kett. Cela ne favoriserait-il pas un meilleur aérodynamisme ou/et une meilleur stabilité en virage ?



pascalambic.

AERODYNE a écrit:

Chers amis, ci joint une vidéo (45 Mo) d'essais en vol de décrochage.

http://inter.action.free.fr/images/aerodynamique/aero-experimentale/diagnostic&corrections/decrochage-2.wmv


Décollement derrière commande d'ailerons (1 Mo) :
http://inter.action.free.fr/images/aerodynamique/aero-experimentale/jodel/jodel-tuft-test-06.AVI

On voit bien les flux d'air qui s'inversent, effectivement.

Allez, résolution de l'année 2009 : coller des bouts de laines sur mon vélomobile

Bonjour à tous,

Je me ralie à l’opinion d’Aérodyne concernant la turbulence : forte chance que l’écoulement soit turbulent dans la plupart des cas et ce qu’il faut éviter ce sont les décollements ; les arrêtes vives, sont à priori le siège de décollements si les filets d’air « croisent » ces arrêtes ; si j’ai employé le mot « turbule en aval » c’est donc une erreur que je corrige en disant : « décolle en aval » ; (l’écoulement faisant des rouleaux ou tourbillons impactant la traînée)

Sur la vidéo : tant qu’il n’y a pas décrochage (écoulement « décollé »), les fils de laines sont bien alignés y compris dans la zone d’écoulements que l’on sait être « turbulent » (arrière de l’aile)

Le fil de laine est un super moyen de traquer le décollement des filets d’air du fuselage !

Rien de mieux que vos essais chacun sur son fuselage : super enrichissant,
peut-être des surprises!

Ensuite, si c'est possible : améliorer en limitant les décollements ; j’ai proposé avec du lexan ployé pour comparer les essais sans que cela coûte une fortune et rester dans une optique raisonnable d'amélioration.

tres interessant ce site inter action

je suis en train de cogiter pour caréner mon qnt, et une question me turlupine :

cf darwinisme aerodynamique page 11 schema avec cxp 0,09 trouvé ici : http://inter.action.free.fr/publications/auto-eco.pdf

je garde la forme du nez à l'avant mais juste à pres je laisse ouvert sous les pieds afin de resoudre mon probleme de savoir comment je fais pour fabriquer une ossature resistante à mon poids lorsque je monte ou descend de mon vélo, QUE VA-T'IL SE PRODUIRE

j'espere que je vais me faire comprendre

Chers amis.
Le prof bosse pour vous : il faut bien que vos impots servent à quelques chose !

http://inter.action.free.fr
Association de Sauvetage Créatif du Savoir Aérotechnique

Je viens donc de mettre à jour le site d'inter action avec une rubrique complète consacrée à : l'Aerodynamique des véhicules routiers.
Vous retrouverez cette rubrique en "sous chapitre de la rubrique "labo aéro"
Vous y trouverez des illustrations des phénomènes aérodynamiques observables sur les véhicules routiers ainsi que quelques exemples interressants. Je compte sur vous pour enrichir cette rubrique avec vos propres expériences. (A vous de bosser quoi :-)

Et enfin, comme les fêtes de noel approchent, j'ai prévue une nouvelle petite rubrique de type Travaux Pratiques de réalisation d' "Aéro-Gadgets" .
Plutôt que d'offrir à vos enfants, petits enfants des conneries de consoles de jeux, vous trouverez dans cette rubrique de quoi agrémenter vos mercredi après midi par de savantes et démonstratives constructions.
Nous débutons donc cette rubrique par le Gyrophare SAVONIUS de notre co-listier Pollux.
Le Claviste fait appel à vos souvenir d'enfance pour compléter cette nouvelle rubrique.


N'hésitez pas à me transmettre vos remarques, bugs, compliments, insultes etc ...

Bien à vous

Matthieu BARREAU
IUT de Cachan
Département Génie Mécanique & Productique
9 av. de la division Leclerc
94234 Cachan cedex
matthieu.barreau@u-psud.fr
http://barreau.matthieu.free.fr
http://inter.action.free.fr

MERCI !!!!! Ta documentation en ligne est géante!!!!

C'est excellent ça donne plein d'idées... Et ça donne rudement envie de coller des petits bouts de laine.

Et dire que ma femme en a plein ses tiroirs...

Ce fil est un vrai filon!

Bonsoir, avant de partir en vacances, Quelques nouvelles photos sur le site d'inter action :
http://inter.action.free.fr
Rubrique : "Labo aero" puis "aerodynamique des véhicules routiers".


A signaler également ce petit site marrant :
http://chernyshenko.sesnet.soton.ac.uk/FIHome.htm

ATTENTION, il ne sagit pas de "soufflerie numérique" à proprement parler mais juste d'un petit utilitaire qui permet d'illustrer des cours.
Vous pouvez en préparant un fichier BMP à fond blanc "simuler" des écoulements.
Je le répète, ces visus restent uniquement des visus (écoulement 2D au lieu de 3D pour le réel) mais c'est rigolo.
Voici ce que l'on peut obtenir :


et ici l'animation (2M0) :
http://inter.action.free.fr/images/aerodynamique/aero-vr/vph+streamlined/YourMovie.avi

Cordialement et bonnes fêtes à tous (n'oubliez pas les expériences avec vos fils de laine - une petite ouaibe cam, au bout d'une perche, branchée sur un Pc portable et le tour est joué. Les meilleurs vidéos seront publiées sur le site d'inter action :-)

AERODYNE a écrit:

A signaler également ce petit site marrant :
http://chernyshenko.sesnet.soton.ac.uk/FIHome.htm

[...]

et ici l'animation (2M0)

Terrible !
De quoi nous amuser pendant les fêtes !

J'ai juste quelques questions relatives à l'animation et son formulaire de saisie :
- pourquoi ne pas avoir matérialisé le sol dans ta vidéo exemple ? (il me semble que l'interaction avec un sol fixe serait moins fausse qu'une vélomobile volante, non ?)
- Je suppose que Re représente le nombre de Reynolds. Pour la Pac Car II, tu avais donné 1 600 000 à 35 km/h. Avec Re=VL/v (et v=15,6.10E-6 m2/s), j'obtiens L=2,57 m. Peux-tu me confirmer que L est la longueur du mobile ? Ca semble correspondre : la Pac Car II a une longueur réelle de 2,78 m.
- que représente dt ? J'ai essayé de mettre 0,1 au lieu de 0,01, et j'ai eu une bourrasque de neige au lieu de quelques flocons : plus de flocons, mais aussi comme un vent au hasard (notamment venant du bas ).

Merci pour le lien !

Cobus.

Deux nouvelles pistes: 1. pourquoi une tête pointue est mieux qu'une tête ronde et 2. pourquoi il faudrait que la pointe du nez soit parallèle au sol

1. Le profil aerodynamique idéal que nous connaissons tous maintenant est l'aile d'avion, la goutte d'eau etc. Elle permet un écoulement laminaire de l'air autour du corps, sans les turbulences. Une forme comme celle là est très aérodynamique, cependant, elle fabrique plus de pression si la tête est ronde que si elle est pointue. L'aérodynamisme c'est aussi une faible variation de pression sur la totalité du profil. Il y a donc plus aérodynamique.

Plus aérodynamique encore, c'est un profil qui a sa section la plus large reculée vers l'arrière, une tête pointue qui génère moins de pression en moyenne depuis le point d'entrée du profil dans le flux d'air jusqu'à sa maîtresse section, comparé au profil type goutte d'eau à maîtresse section placée sur l'avant du profil. On remarque immédiatement la surpression moindre à la tête et le regain de surpression près de la queue, au moment où on en a le plus besoin pour conserver la laminarité du flux au plus près du corps: Cette surpression fait qu'on a pas de décollements du flux d'air parce qu'elle les aspire. Mais la surpression est vraiment forte ici, quid des vortex et peut on imaginer des cloisons d'aile anti décrochage pas cher comme sur les avions russes (mig 15 notamment).

Une fois ce "truc" de la surpression à placer avant un changement d'orientation du flux d'air on peut faire des profils adaptés à son trike, qui reste aérodynamique, à dimension humaines en favorisant la compacité de l'engin... Toutefois, avec une tête pointue et une maîtresse section placée au centre du profil pour limiter la seconde surpression:

2. pour faire court, il faut minimiser la pression sous l'engin. Pour ça éviter de faire une sorte d'entonnoir à air avec l'avant du profil cette fois vu de côté et le sol. On peut aussi dévier les flux d'air vers les côtés plutôt que vers le dessous. Je résouds le problème en suspendant le profil plus haut et en carénant les roues. L'effet de sol produit en effet de la traînée.

rentrez vous tous dans le crâne qu'à nos altitudes, et sur route, l'écoulement est turbulent, point!
le but est d'avoir un écoulement non décollé.

nostradamus, t'es pas très loin de commencer à comprendre, mais tu induis tout le monde en erreur en énonçant tes théories de façon si affirmative.

devant tant de c....ries proférées ici, je préfère me taire.
je n'interviendrai plus sur ce fil tant qu'il y sera fait état d'un écoulement laminaire.
si vous me cherchez, je suis dehors.

pollux a écrit:

le but est d'avoir un écoulement non décollé.

J'enlève les insultes et je garde l'important.

Ta traduction des sources de chez WISIL sont interressantes , mais comme pour le VM chartier , tu ne fais pas encore la difference entre VM et cigare .

A nos vitesses moyennes , ont roule pas assez vite pour "tendre" l air .

C'est à de faibles vitesses, entre 16 et 20km/h comme en vélo que se fait la majorité des trajets en VM AE en ville. En rase campagne la moyenne monterait à 38km/h à 250 watts pour un "oeuf de poule" de 30 kilos.

C'est vrai que l'aérodynamisme à force, satan l'habite. Mieux vaut faire un profil naca tout bête et pas plus. pas besoin de surpression au centre et de nez pointu à nos faibles vitesses après tout.

nostradamus a écrit:

1. Le profil aerodynamique idéal que nous connaissons tous maintenant est l'aile d'avion, la goutte d'eau etc. Elle permet un écoulement laminaire de l'air autour du corps, sans les turbulences.
Plus aérodynamique encore, c'est un profil qui a sa section la plus large reculée vers l'arrière, une tête pointue qui génère moins de pression en moyenne depuis le point d'entrée du profil dans le flux d'air jusqu'à sa maîtresse section, comparé au profil type goutte d'eau à maîtresse section placée sur l'avant du profil.

Cher camarade, que de confusions.....
Pas ettonnant que notre ami Pollux s'arrache les cheveux :-)

Le PROFIL IDEAL : l'AILE d'AVION : NON, Une aile d'avion (loin des extrémitées - saumons- de l'aile) "voit" un écoulement presque bidimensionnel (en deux dimensions : l'air s'écoule de l'amont vers l'aval et monte ou descend) alors qu'un fuseau de vélomobile est en écoulement tridimensionnel (des tourbillons prennent naissance au contournement de la forme fuselée) comme on peut le voir sur cette illustration d'un écoulement incident sur la PAC CAR

De plus, les cahiers des charge d'une aile et d'un carénnage ne sont pas du tout les mêmes. Une aile doit maximiser le rapport portance/traînée alors qu'un carènage de VM doit surtout minimiser la traînée, abriter le pilote de la pluie etc ...
Ceci dit, utiliser comme épure de base un profil NACA 4 chiffre pour dessiner un carénnage n'est pas complètement idiot car par essence un profile d'aile est correctement carénné. Mais il ne faut surtout pas oublier que le carénage d'un véhicule routier n'a pas grand chose à voire avec la conception aérodynamique d'un avion. Un véhicule routier c'est un appareil qui fait du rase mottes TRES TRES BAS !!!!
Cet écceuil à été comis par RICCOTI, LEYAT, BUNEAU-VARILLA au début du siecle. JARAY et MAUBOUSSIN ont très tôt pointés les problèmes liés aux carénages en forme de "fuselage d'avion". L'interaction avec le sol et la stabilité à grande vitesse sont très mauvaises.
Relire les pages 11 et 12 de l'article :
http://inter.action.free.fr/publications/auto-eco.pdf

LA GOUTTE d'EAU : C'est un peu la tarte à la crême de l'aérodynamique!
la forme supposée aérodynamiquement parfaite dite "en goutte d'eau" est, accessoirement, tout ce qu'il y a de plus anti-aérodynamique, ces dernières étant bêtement SHERIQUES. (Une photo au flash de la pluie vous convaincra) En aérodynamique, il faut se méfier des comparaisons, surtout entre des corps si dissemblables en dimensions et en nature qu'une goutte d'eau et un VM. En effet, la dimension d'un goutte d'eau et sa vitesse modérée de chutte fait que son Reynolds est extrèmement faible. Les effets de viscosité l'emportent sur les effets d'inertie et l'écoulement aérodynamique n'a vraiment plus rien à voir avec les Reynolds de nos appareils. Pour simplifier les gouttes d'eau "voient" l'air dans lequel elles tombent comme du miel ou de la confiture.
De plus, les gouttent d'eau sont le siège d'une circulation torique du fluide qui les composent. Ce qui fait que la paroie n'est pas solide mais fluide et en plus en mouvement !! Pas grand chose à voire donc ! La forme en goutte d'eau provient des dessinateurs de BD.

nostradamus a écrit:

"Elle permet un écoulement laminaire de l'air autour du corps"

.

C'est sans doute vrai pour une goutte d'eau (Reynolds très faible) mais à coup sûr faux pour un VM.

Pour la laminarité, je reprends ce que j'ai dit précédemment : NE VOUS FAITES PAS D'ILLUSION ! Il est quasiement impossible d'obtenir un écoulement laminaire sur un vélomobile. Ou alors c'est un vélomobile de record + poli aérodynamique (i.e état de surface équivalent à une tôle d'alu poli) + bitume parfait + pas de turbulence + pas de vibrations + le tout tôt le matin etc ...
L'écoulement est presque à 90% turbulent - ce qui n'est dailleurs pas si mal car un écoulement turbulent décolle moins vite -.
Ce qu'il faut traquer ce sont les culots aérodynamiques et les décollements qui sont générateurs de traînée de pression TRES NETTEMENT PLUS ELEVEE que la traînée de frottement visqueux.
Mais la encore j'ai l'impression qu'il sagit plus d'une confusion de vocabulaire entre Turbullent et Décollé. (relire http://inter.action.free.fr/publications/2004-01-diagnostic-aero.pdf pour les définitions de vocabulaire)


Dernière chose : La MAITRE COUPLE RECULE:

nostradamus a écrit:

"Plus aérodynamique encore, c'est un profil qui a sa section la plus large reculée vers l'arrière, une tête pointue qui génère moins de pression en moyenne depuis le point d'entrée du profil dans le flux d'air jusqu'à sa maîtresse section, comparé au profil type goutte d'eau à maîtresse section placée sur l'avant du profil.

Cette technique qui consiste à reculer les maître couple des profiles afin de maximiser l'écoulement laminaire fut découverte par les ingénieurs de la NACA dans les années 40. Ils réussirent à étendre la proportion d'écoulement laminaire sur les profils jusqu'à 50% (au lieu de 5 ou 10% sur les profils dits "turbulents") et plus de la corde de l'aile diminuant ainsi de 50% la traînée de l'aile et donc de 15% environ la traînée de l'avion. Cela permit un accroissement de 5% environ de la vitesse de croisière (c'est ingrât l'aérodynamique quand même !).
Certains aérodynamiciens comme Bruce CARMICHAEL se firent les promoteurs de cette technique appliquée aux fuselages d'avions. Mais les gains étaient très faibles. Quoi qu'il en soit, ça n'est interressant QUE QUAND IL NE RESTE PLUS QUE LA NATURE DU FROTTEMENT VISQUEUX DE L'AIR SUR LE CARENAGE A TRAITER.
C'est à dire que toutes les autres sources de traînées ont été minimisées:
- La traînée de pression (plus que majoritaire dans les véhicules qui nous intéressent) décollements, culots, turbulences.
-La traînée des trains de roulements (roues tournantes)
-Les traînées d'interaction entre les différents éléments de la carrosserie.
-La traînée induite par la portance (dans le cas ou la forme fuselée génère une portance non nulle).
-La traînée des écoulements internes (ventilation de l'habitacle).

Si tous ces postes de traînées sont au minimum, ALORS SEULEMENT on peux essayer d'obtenir de la Laminarité en traitant le dernier poste :

-La traînée de frottement visqueux (Couche limite laminaire ou turbulente).

Comme d'habitude dans ce genre de discussion, le problème provient des ordres de grandeurs : Il y a beaucoup plus à gagner sur un poste de traînée qui représente 90% de la trainée du véhicule (en gros décollements, culots, turbulences) que sur un poste qui représentera au maximum 10% (traînée de frottement visqueux).

En bref, il faut rester dans le simple :
Dessiner "au sentiment" une forme fluide, une carénne profilée, avec une proue arrondie et camuse et une poupe effilée verticalement. Un étagement des maîtres couples afin "d'applatir" l'avant et de "relever l'arrière (afin d'augmenter la stabilité de route).
Un calage légèrement négatif de la forme fuselé afin de ne pas générer de portance et donc de traînée induite par la portance.
Un carènage total des roues dans des pantalons enveloppants.
Brefs, relisez sur le site d'inter action l'analyse que j'ai faite de la PAC CAR.


PAC CAR II : Cxp = 0,075 (Soufflerie)


VARNA DIABLO


Les "Chaise longue volantes" NSU de Gustav Adolf Baumm










Daihatsu UFE III : Cxp=0,168


Bonne nuit à tous et mes excuses si j'ai été un peu trop long.

long ..non , merci beaucoup pour ce recadrage .

Personne ne se soucie de la corde laterale ?

Tioub a écrit:

long ..non , merci beaucoup pour ce recadrage .
Personne ne se soucie de la corde laterale ?

Qu'est ce que tu entends par corde latérale ? La largeur du VM ?
Si oui, il faut évidement essayer de la réduire mais elle est moins primordiale pour l'écoulement car ce qui interresse ce dernier c'est la distance parcourue depuis l'impact sur la surface du corps caréné (et cette distance sur un corps carénné est peu différente de la longueur projetée sur la direction del'écoulement général).

A chaque fois je me dis que j'ai compris, et a chaque fois tu en rajoute une couche et je vois que je n'avais pas tout saisi.
Merci pour le cours, cela va finir par rentrer.

Long? ......NON!
Instructif? OUI!!!!!
Il en découle de tes exposés que si on dessine une coque en ayant pour ligne directrice la fluidité et fonctionnalité de la forme, elle fonctionnera à tout les coups.
"Un bel avion est un avion qui volera bien": une phrase signée Marcel Dassault et qui peut s'appliquer au vélomobile. Un beau vélomobile est un vélomobile qui roulera vite"

Merci.
Pour le cours
Pour la pédagogie
Pour l'arrêt (enfin j'espère) des dérives simplistes

Ce qu'on veut, dans les limites du cahier des charges d'un véhicule inséré dans du trafic routier, s'approcher du corps de révolution parfait aérodynamiquement.

Bonjour à tous !

nostradamus a écrit:

Ce qu'on veut, dans les limites du cahier des charges d'un véhicule inséré dans du trafic routier, s'approcher du corps de révolution parfait aérodynamiquement.

Euh, tu le fais exprès ?

AERODYNE a écrit:

Un véhicule routier c'est un appareil qui fait du rase mottes TRES TRES BAS !!!!
Cet écceuil à été comis par RICCOTI, LEYAT, BUNEAU-VARILLA au début du siecle. JARAY et MAUBOUSSIN ont très tôt pointés les problèmes liés aux carénages en forme de "fuselage d'avion". L'interaction avec le sol et la stabilité à grande vitesse sont très mauvaises.

A moins que je n'aie rien compris, il faut donc EVITER les corps de révolution.
Tu disais toi-même :

nostradamus a écrit:

Pour ça éviter de faire une sorte d'entonnoir à air avec l'avant du profil cette fois vu de côté et le sol. On peut aussi dévier les flux d'air vers les côtés plutôt que vers le dessous.

Le profil de révolution crée justement cet entonnoir à air.

Bonne journée !

Cobus.

nostradamus a écrit:

je quitte ce forum. C'était mon dernier message.

C'est à mon avis une erreur.
L'aérodynamique étant un sujet compliqué et assez nébuleux pour la plupart d'entre nous, chacun peut faire un contresens.
Mais pourquoi jeter l'éponge alors que tes intentions étaient bonnes (éclairer le débat) ?
Je comprendrais que tu te sentes mal à l'aise pour intervenir sur l'aérodynamique (même si tu as parfois de bonnes idées), mais pourquoi nous priver de tes interventions dans tous les autres domaines ?

Espérant te lire à nouveau,

Cobus.