aérodynamique
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Aérodynamique. I- Résultante et Moment. I-1 Trièdres de référence. Dans Oxyz seule la composante Rx est dissipative. Résultante aérodynamique : Trièdre Oxyz. -sur Ox :. Rx Traînée. -sur Oy :. Ry Dérive. -sur Oz :. Rz Portance. Moment aérodynamique : Trièdre Ox 1 y 1 z 1. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
I-1 Trièdres de référence
I- Résultante et Moment
CRxCRP ..
Dans Oxyz seule la composante Rx est dissipative
Résultante aérodynamique : Trièdre Oxyz
-sur Ox : Rx Traînée
-sur Oy :
-sur Oz :
Ry Dérive
Rz Portance
Moment aérodynamique : Trièdre Ox1y1z1
-sur Ox1 :
-sur Oy1 :
-sur Oz1 :
Mx1 Roulis
My1 Tangage
Mz1 Lacet
iRMLTLTLMLSC 222232
Analyse dimensionnelle:
Pour une géométrie donnée:
Ci et Cmi dépendent faiblement du Reynolds et du Mach
Ci et Cmi Coefficients adimensionnels
2
2
1SCCR ii
Ci , Cmi : coefficients aérodynamiques portent le même nom que la composante
2
2
1SlCCmM ii
S,l: caractéristiques dimensionnelles (def. plus loin)
Si le mobile est symétrique et la vitesse
dans le plan de symétrie:
Il n’y a que trois composantes: Rx,Rz,My1
II Aérodynamique des corps simplesII-1 Traînée de pression – traînée de frottement
Re critique= 5.105
Carrosseries, fuselages… (portance faible):
S =Maître couple, l =dimension transversale
Surfaces portantes (ailes, empennage…) : S =Surface alaire, l =corde
Choix des grandeurs géométriques caractéristiques pour:
=15.10-6m2.s-2
et
Le Re critique limite l’intérêt des essais en soufflerie:
- Turbulence doit être la plus faible possible car elle favorise la transition de la CL
L’augmentation du Cx à faible Re crée un effet de loupe sur les appendices de faibles dimensions (rétroviseurs, haubans…) =>
Maquettes le plus lisses possible
Autres conclusions:
- Pour les maquettes à échelle réduite: le Re du modèle grandeur et de la maquette sont de part et d’autre du Re critique => résultats erronés
II-3 Intérêt des corps fuselésValeurs à retenir:
- Cx Cylindre:1er régime: 1,2
2nd régime: 0,5- Cx sphère
1er régime: 0,44
2nd régime: 0,18
- Cx plaques planes perpendiculaires à l’écoulement:
Décollement CL localisé => Cx Indépendant du Re
Carré: 1,22 Rectangle: 1,22 à 2
Disque: 1,12
Carré L infinie (>5l)
Types de profilsTypes de profils Équations théorique début du 20Équations théorique début du 20èmeème sciècle sciècle
Joukowski, Karman,Von Mises… => eJoukowski, Karman,Von Mises… => emax max à 25%à 25%
Essai en soufflerie Essai en soufflerie (Eiffel 1909, Gottingen…)(Eiffel 1909, Gottingen…) Gottingen, Clark …Gottingen, Clark …=>=> e emax max à 30%) à 30%)
Génération des profils NACA (essais systématiques Langley 1920):Génération des profils NACA (essais systématiques Langley 1920):
– 4 chiffres4 chiffres : Loi d’épaisseur (Gottingen+Clark e : Loi d’épaisseur (Gottingen+Clark emax max à 30%) et squelette 2 ½ paraboles à 30%) et squelette 2 ½ paraboles => simple courbure : exemple NACA 4414=> simple courbure : exemple NACA 4414
– Puis 5 chiffresPuis 5 chiffres : Squelette cubique pour double courbure => coefficient de moment : Squelette cubique pour double courbure => coefficient de moment amélioré: exemple NACA 23012amélioré: exemple NACA 23012
– Enfin profils Enfin profils laminaires série 6, 7…laminaires série 6, 7… => recul de l’épaisseur maxi => amélioration du => recul de l’épaisseur maxi => amélioration du Cx exemple NACA 66-212Cx exemple NACA 66-212
b) Forme en plan dièdre et vrillage
: Flèche
Dièdre :
Vrillage:
: Envergure
Corde
Allongement : =L2/S , Effilement
Tg()=finesse
Cz max
Cx mini
Foyer: moment aérodyn. = Cte
i0
b) Caractérisation aérodynamique d’un profil
b) Stabilité longitudinale
- Donc: Cm >0 => F<0 (-A/7)
- Stabilité si Centre de gravité devant le foyer
Adaptation aux différentes phases de vol
En croisière :
Réduire la consommation et augmenter la vitesse
=> Diminuer Cxmini
Décollage ou atterrissage :
Réduire S pour améliorer les perfos en croisière
=> Augmenter Czmaxi
Plané, virage ou Vzmax :
Augmenter la finesse max
=> grand allongement et profil à forte cambrure
IV-3 Profils laminaires
Maître couple reculé
Cxmini très faible mais:
Conservativité??!!
Bosse laminaire