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TPE: AERODYNAMISME

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by

Aymeric Pijanowski

on 3 March 2016

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Transcript of TPE: AERODYNAMISME

I) AVION
SOMMAIRE:

A) Forces aérodynamiques
B) Principe de Bernoulli
C) Aérodynamisme de l'aile
TPE: AERODYNAMISME
Problématique: Pourquoi à même vitesse un avion décolle et pas une formule 1?
1) La portance :

La portance:
-> vers le haut
-> perpendiculaire à l'avion
-> élévation et maintient en altitude

A quoi sert-elle?

-> maintenir l'avion dans les airs




2) La traînée
La traînée:
->

est une force

horizontale
-> vers l'arrière
-> résistance qu'exerce l'air sur l'avion


3) Le poids (ou force d'attraction gravitationnelle)
-> force verticale
->sens opposé à la portance
-> lié à l'intéraction gravitationnelle
-> parallèle à l'avion
-> opposée à la force de traînée
-> -> force exercée par l'accélération d'un gaz
Pour résumer
A) Les forces aérodynamiques
B) Principe de Bernoulli
-> basse pression au dessus de l'aile
-> haute pression en dessous de l'aile.

-> différence entre ces deux pressions crée la portance.
Expérience illustrant ce principe
4) La traction (ou poussée) :
C) Aérodynamisme de l'aile
Les profils d'aile:
aérodynamisme de l'aile <=> profil de l'aile

différents profils d'aile :

biconvexe symétrique :

: biconvexe dissymétrique

plan convexe :

: profil creux

profil à double courbure :
II) Formule 1
Resistance du sol:
Réaction du sol:
Déportance:
-> force horizontale du même sens que la Traînée
-> frottement et adhérence des pneus
<=> réaction normale

-> force de contact
-> sens: opposé à celui du poids
-> force verticale vers le bas
-> opposée à la portance
-> elle s’ajoute au poids (même direction).
Pour résumer:
Sommaire:
A) Forces en jeu
B) Appendices aérodynamiques et habitacle
A) forces en jeu
Appendices aérodynamique et habitacle
les ailerons ou spoilers
museau ou "nez" :
bras de suspension :
jupes latérales :
deux types d'aileron: à l’avant et à l’arrière.

-> fonctionnement inversé par rapport aux avions
-> plaquer l'automobile au sol
-> profilent la voiture pour améliorer son Cx
-> augmente la déportance

-> permet la direction et l’acheminement de l’air vers le pilote et l’aileron arrière.
-> améliore la pénétration du véhicule dans l’air
-> réduit la traînée

-> ils ne créent pas d’appuis aérodynamiques
-> limitent la traînée par leur forme profilée
-> diminuent la portance et la traînée
-> canalisent l'air
-> créent un « effet de sol »
on peut cependant la réduire en modifiant la forme de l'objet :
pour résumer (avion au décollage) :

le principe de Bernoulli :

->Plus la vitesse d'un fluide augmente et plus la pression diminue.
--> optimise la forme des ailes des avions.
Conclusion générale
Pourquoi à même vitesse un avion décolle et pas ue formule 1?
-> Les ailerons de la voiture = ailes d’avions retournées
Le profil des ailes d'avions est fait de sorte qu'à une certaine vitesse, l'air passant en-dessous devient plus rapide et plus dense que l'air circulant au-dessus, ce qui leur permet de décoller.

« L’aérodynamique mise sur chaque appareil est identique, mais inversée »
Lorsque la pratique dépasse la science:
turbulences... :
... qui s'engouffre... :
...et qui finit par lever la voiture :
Cx=0,30
p=1,225 kg/m^3
S=1,62 m²
V=81,94 m/s

Rx=1/2*p*S*Cx*V²
=1/2*1,225*1,62*0,30*3086
Rx = 918,6 N

Cx=0,0269
p=1,225kg/m^3
S=18,7 m²
V=81,94m/s

Rx= 1/2*p*S*Cx*V²
= 1/2*1,225*18,7*0,0269*55,55²
Rx = 950,8 N
Calculs de la traînée pour les deux appareils
Merci de votre attention
PIJANOWSKI Aymeric NEVEJANS Baptiste
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