Coefficient de pénétration dans l'air et autres chiffres

On peut trouver les coef de pénétration et de frottement des VC ?

C'est pour appliquer les formules de "équacyle"

http://bernard.mischler.free.fr/equacycle/

Mais que dit Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient

tu peux trouver un calculateur et les equations utilisees sur cette page
http://www.kreuzotter.de/english/espeed.htm

a priori les resultats sont assez conformes aux mesures effectuees par les cyclistes equipes du systeme SRM

Mouai donc le Cx est de environ 0.6 à 0.9

pour un cycliste tout nu (sans carénage), il faut plus tabler sur 0.9 que 0.7...
là où le VH est avanatagé, c'est sur la trainée et grace à sa surface frontale plus faible, pas sur le Cx, qui est sensiblement le même qu'on soit cycliste debout ou couché.
rappelons l'expression de la trainée (expression simplifiée, tenant compte des forces de pressions mais pas des frottements)
Rx= 1/2* Rho* S * V²*Cx
avec Rx en Newtons, Rho =1.225 Kg/m3, S étant la surface frontale ou la surface du maitre couple, et V tant en m/s (diviser V(km/h) par 3.6 pour obtenir V(m/s))

Trainée , Cx tout cela doit s'agréger sous le terme pris au sens litéral "pénétration dans l'air" non ? avec un seul coef approximé à la clef.
Plus on va vite plus ç'est dur quoi.


la page Equacyle donne les valeurs suivantes pour VD

- Mains au cintre, bras légèrement fléchis, buste droit -------------------------------> SCx = 0.43

- Mains aux cocottes , bras fléchis, buste penché vers l'avant -----------------------> SCx = 0.40

- Mains aux cocottes , bras fléchis, buste très penché----------------------------------> SCx = 0.39

- Mains aux creux du cintre, bras très fléchis, buste pratiquement à l'horizontale -> SCx = 0.36

et l'exemple suivant

Un cycliste de 70kg avec un vélo de 10kg grimpant un col à 10% à 15km/h développe une puissance de 377 Watts.

le site donné par la vipère donne 372 W et un coef de penetration de 0.44
mains en bas du guidon ; coef de 0.3
position "triathlon" ; coef 0.25
un SWB guidon dessus ; coef 0.2

Par contre sur le plat les valeurs divergent plus
35km/h, (VD main en bas du guidon) :

je trouve 241W le site donne 214. (en mettant le même cx de 0.3)

Bon, c'est pas tout ça, faut que j'aille prendre ma dose sur la digue de l'isère.

Ben pour moi, le problème est bien plus simple, à partir de 25km/h, je largue les VD qui tentent de s'accrocher... Seulement voilà, je n'ai pas encore trouvé Le col que je puisse franchir à 25 km/h!!
Amusez vous bien avec vos calculettes,

Au sujet du Cx des véhicules carénés.

Je crois que le Varna Diablo à un Cx de 0.125.

Et pour la posterité, la PAC-CAR à un Cx de 0.097.

http://www.paccar.ethz.ch/

Un CESSNA 172 à un Cx de 0.027.

Comme je vise un Cx de 0.05, j'ai encore de la marge et 25 ans pour trouver.

Je me souvient plus oú j'ai vu un post sur ce site avec des vidéos de VC carénés avec des brins de laines tout le tours. Y'a déjà un post sur le sujet des carénés.
Bon continuons de parler des non carénés. Et je persiste et signe :
Cycliste Cx = 0.9
Pertes mécaniques, roulement, chaîne, glissement des pneus = négligeable = 0.001.
Je vous tiens au courant je vais monter une manip pour mesurer ces fameuses pertes mécaniques.

J'aime aussi rappeler qu'un homme fait du 100 Watts sur 8 heures et 700 Watts au grand max ( voir 1000 Watts).

AmiDesign a écrit:

Je me souviens plus où j'ai vu un post sur ce site avec des vidéos de VC carénés avec des brins de laine tout le tour.

Cet échange commençait ici.

Le Cx de la goutte d'eau est de 0.04, et comme elle est formée par le vent relatif, c'est un minimum absolu je crois...

Le cessna est plutôt à 0.27, au vu des entrées d'air et de la forme du nez.

Un Cx de 0.2 permettrait déjà des miracles en vélo, à partir de là les frottement redeviennent significatifs et méritent probablement plus d'attention que le Cx.

Le seul travail sur la surface frontale permet déjà de se défaire des VD, on peut imaginer l'effet d'un Cx amélioré.

Que est celui d'un Waw par exemple?

Primo jetons les idées reçues au panier.
Une goutte d'eau lorsqu'elle tombe du ciel à une forme de sphère patatiforme qui bouge dans tout les sens.
La représentation avec une queue pointue n'est qu'une pure vue de l'esprit.
La forme idéale aérodynamique est en effet cette représentation.
On la retrouve dans la nature comme le corps des poissons ou des oiseaux.

Source Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient

Cd in aircraft
Some examples of Cd:

0.027 - Cessna 172/182
0.027 - Cessna 310
0.022 - Learjet 24
0.048 - F-104 Starfighter
0.021 - F-4 Phantom II (subsonic)
0.044 - F-4 Phantom II (supersonic)
0.031 - Boeing 747
0.095 - X-15



:mango:

On m'aurait menti à l'insu de mon plein gré à l'école? 0.04 de la forme "goutte d'eau" ne serait pas le meilleur coefficient de forme?

Ce qui est dommage pour la liste de Cd de Wiki, il n'y a pas les conditions (de densité p.ex.) et la gamme de validité de vitesses.

peut etre que la goutte de fluide du style Helium liquide, cad sans viscosite donnerait la forme vraiment ideale? vais me faire un carenage bien refroidi

Bonne idée, avec l'été qui arrive. Pas besoin de clim' dans ces conditions. Tiens nous au jus...

La voici la voila la goutte d'eau



Pour un Cx de 0.04
b = 5 fois a

le Cx est dépendde tout un tas de paramètres, dont le nombre de Reynolds, la rugosité, la continuité des courbes, la turbulence naturelle de l'air ambiant, l'orientation du flux de fluide par rapport à l'axe de symétrie du bordel, la présence ou non d'un décollement, le recollement de la couche limite après le décollement, le fait que l'écoulement soit laminaire ou turbulent (ce paramètre étant lui-même lié au nombre de Reynolds, qui est lié à la température, la nature du gaz, la longueur du profil sur lequel on mesure le Cx...), la présence de tourbillons et de zones de recircularion (40% de la trainée quand même)... cette liste est non exhaustive, et beaucoup de ces paramètres sont interdépendants.

bref, sans vouloir jouer les rabats-joie, vos histoires de Cx sont mal parties.

petit exemple de trucs surprenants, j'ai appris récemment (lors d'un TP aux souffleries du cnam) qu'il était préférable d'avoir un culot isobare sur un véhicule terrestre, c'est à dire une surface plane à l'arrière, et un angle très vif entre les flancs et le culot. ca favorise un décollement sans rattachement de la couche limite et évite ainsi une grande partie de la trainée de pression (qui représente 90% de la trainée totale, les autres 10% étant la trainée de frottements), car celà évite des tourbillons et zones de recircularions.
l'alleweder est un très bon exemple de ce qu'il faut faire (tout comme le renault espace avec son rebord sur le toit), l'aérorider (comme le scénic avec son toit arrondi), une aberration. pour l'aérorider, dès qu'il y a du vent de travers, pas grand chose, un décallage de 2° entre le vent relatif et la trajectoire, et c'est 30% de trainée en plus...

moralité, pour diminuer la trainée, cherchez la surface frontale minimale, la surface mouillé minimale, un avant plutôt pointu, et un cul avec un culot isobare (la pointe arrière n'est pas forcément une bonne solution. tronquer cette pointe peut être une bonne idée).
si vraiment vous voulez chercher la petite bête, fabriquez vous une mini-soufflerie, une balance aérodynamique 1 axe, et faites des petites maquettes...

question :
est c'que la forme d'un gland (voir entre vos jambes pour les hommes) peut être aeorodynamique ? Même si la question prête à sourire , je la pose sérieusement ... bien qu'il y est un relevage à la fin qui risque de freiner l'air ...

la réponse à ta question se situe dans la dernière minute de cette vidéo...

https://www.youtube.com/watch?v=QLAG-TzR7eY

plus sérieusement, une forme plus pointue me parait de mise. le nez de l'aérorider est très bon d'un point de vue pénétration. reste à régler la trainée de culot en éfilant suffisamment l'arière et en le tronquant pour éviter la formation de nappes tourbillonnaires.
dans la forme glandesque, le redans que tu décris peut être source de décollement sans rattachement de la couche limite et ne sera utile que s'il est situé en cul de vélomobile. si c'est la tête, ca ne fera que créer une zone de recirculation et perturber l'écoulement en aval du 'gland'.

pour moi, la meilleure forme à adopter serait celle d'une ampoule de 40W type "flamme" pour le nez, et un arrière d'alleweder...
ou si vous préférez, le nez de l'aérorider avec le cul de l'alleweder.

pollux a écrit:

pour moi, la meilleure forme à adopter serait celle d'une ampoule de 40W type "flamme" pour le nez, et un arrière d'alleweder...
ou si vous préférez, le nez de l'aérorider avec le cul de l'alleweder.

Quel Alleweder ?

Pollux,
Est ce que c'est aérodynamique, sans parler de l'état de surface.

Vipère Noire a écrit:

peut etre que la goutte de fluide du style Helium liquide, cad sans viscosite donnerait la forme vraiment ideale? vais me faire un carenage bien refroidi.

Super pilote, on va vous qualifier maintenant de supraconducteur...

@ guilhem: je parlais de ton alleweder, bien sûr...

@ amidesign:

ta maquette me semble bien, mais un poil trop arrondie à l'avant, et pas assez "tronquée" à l'arrière. peut être faut-il éviter aussi de coller trop le bas de caisse à la route. ca peut avoir des effets très pervers, notamment un effet de succion, très recherché en automobile pour des questions d'adhérence, mais très néfaste d'un point de vue trainée si on ne maitrise pas ce qui se passe en dessous...

sinon, les design américains sont très bons d'un point de vue pénétration, mais sont à chier d'un point de vue trainée de culot. leur nez est impécable.
en revanche, la forte courbure à la fin du fuseau créera automatiquement une zone de recirculation (appelée bulle laminaire (cherchez "laminar bubble" sous google image et vous trouverez quelques illustrations...) qui est très nuisible à la trainée, et le fait que leur bord de fuite se termine ainsi va immanquablement créer des tourbillons marginaux (tip vortex sous gogle image) au moindre désaxage du vent relatif. de plus, la grande surface lattérale arrière va faire apparaitre une portance lattérale forte et déstabiliser l'engin dès l'apparition d'un désaxage du flux.

la solution est à mon avis d'adopter les premiers 70% d'un naca 0012 (cherchez naca 0012 sous google) et de couper net le cul (ca c'est pour la vue de dessus)
pour la vue de profil, laisser le dessus comme pour le design américain, réhausser un peu le dessous (trop près du sol, on obtient des effets pervers. mieux vaut laisser environ 6-10cm de garde au sol et arrondir le dessous). vers l'arrière, il est alors intéressant de faire remonter un peu le bas de caisse avec une pente de 7° maximum (un peu comme sur l'alleweder a4), afin de redonner un peu de pression au culot isobare ainsi créé et limiter donc la dépression génératrice de trainée.

ca doit pas être très clair, mais c'est le mieux que je puisse faire à cette heure-ci un samedi soir...

une rapide recherche qui peut être très instructive: smoke flow sous google image vous donnera tout un tas de formes différentes passées à la visualisation d'écoulements par filets de fumée. ca permet de comprendre un tas de choses de facon intuitive, ce qui est à mon avis la meilleure facon d'approcher le problème quand on n'a que des moyens amateurs ou sem-pro pour gérer les écoulements lors de la conception d'un véhicule terrestre. en regardant un peu les formes testées et l'apparence du sillage, les endroits où ca commence à devenir dégueu, les tourbillons marginaux sur des ailes, etc... vous compendrez surement ce que je reproche au design américain.

PS: le profil américain ressemble vachement à un griffith aminci... http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/ads/afplots/griffith30SymSuction.gif
mais dans la base de donnée de profils dont est tirée cette image, on trouve la famille de profils utilisés pour le cheetah HPV: les profils Selig 1010 à 1016... (només S1010 à S1016) http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/ads/coord_database.html#R
et voilà l'image: http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/ads/afplots/s1012.gif
ces profils sont très bon en pénétration, mais la transition laminaire turbulent ne s'effectue pas en douceur, et la polaire montre qu'il sont déplorables dès qu'on dépasse les 2.5° d'incidence... ils ne sont bons que pour des conditions très particulières de vent faible ou de face....

PS² pour jéjon:

pollux a écrit:

pour moi, la meilleure forme à adopter serait celle d'une ampoule de 40W type "flamme" pour le nez, et un arrière d'alleweder...
ou si vous préférez, le nez de l'aérorider avec le cul de l'alleweder.

pollux a écrit:

@ guilhem: je parlais de ton alleweder, bien sûr...

Oui mais alors là moi je dis attention J'ai fait un arrière complètement différent de ce qui était prévu sur le plan de montage de l'Alleweder a4 ! Il est plus long et a une forme bien différente. Il se rapprocherait plutôt de l'arrière de l'Alleweder a3. Il faudrait donc que tu précises celui dont tu parles.

L'Alleweder A4 d'origine :



L'Alleweder A3 :



Le mien :



Oui bien entendu j'ai fait pas mal de calculs complexes et d'étude en soufflerie pendant plusieurs mois dans un labo de recherche de pointe, avant de déterminer la forme idéale... Non je déconne, c'est que du pif, en réalité c'est juste que je trouvais ça plus joli comme ça

pollux a écrit:

vers l'arrière, il est alors intéressant de faire remonter un peu le bas de caisse avec une pente de 7° maximum (un peu comme sur l'alleweder a4), afin de redonner un peu de pression au culot isobare ainsi créé et limiter donc la dépression génératrice de trainée.

Là aussi, parles-tu du mien ou de l'Alleweder a4 d'origine ? Parce que j'ai prolongé le bas de caisse arrière par rapport au modèle d'origine.

Elle est mignonette la blondinette.

C'est beau l'alu.