finesse aérodynamique

[zebu]

Bonjour à tous,

D'après la définition de la finesse de wikipédia,
http://fr.wikipedia.org/wiki/Finesse_%28a%C3%A9rodynamique%29
"La finesse d'un aérodyne à voilure fixe est le rapport, à une vitesse
donnée, entre sa portance et sa traînée aérodynamique"
Cela, semble indiquer que la finesse est dépendante de la vitesse.
D'ailleurs, on indique la finesse d'un planeur à une vitesse déterminée.

La finesse est le rapport Cz/Cx

Accessoirement, toujours d'après wikipédia:
Cz = (2*Fz/p*S*V*V)
et de même
Cx = (2*Fx/p*S*V*V)

Considérant que les coefficients de portance et de trainée utilisent la
même formule, la finesse qui est le rapport entre ces deux coefficients
me fait penser intuitivement que cette valeur devrait être une valeur
fixe ne dépendant pas de la vitesse.

quel est le biais de mon raisonnement?

Dois je comprendre que les coefficients de portance et de trainée sont
dépendant de la vitesse?
J'ai bien conscience que la finesse d'une aile dépend de leur incidence
dans l'air (polaire de l'aile), mais a incidence identique et avec une
vitesse différente, je m'attends à avoir des valeurs de Cx identiques et
donc une finesse identique... Me trompe-je?


Pour info, je tente de calculer l'angle que devrait faire à la verticale
mon cerf volant en fonction de sa finesse, mais si la finesse est
dépendante de la vitesse relative du vent comme le laisse supposer
wikipedia, je vais avoir du mal...

Merci pour vos éclaircissements.

[villenoel]

Post by zebu
Bonjour à tous,
D'après la définition de la finesse de wikipédia,
http://fr.wikipedia.org/wiki/Finesse_%28a%C3%A9rodynamique%29
"La finesse d'un aérodyne à voilure fixe est le rapport, à une vitesse
donnée, entre sa portance et sa traînée aérodynamique"
Cela, semble indiquer que la finesse est dépendante de la vitesse.
D'ailleurs, on indique la finesse d'un planeur à une vitesse déterminée.
La finesse est le rapport Cz/Cx
Pour info, je tente de calculer l'angle que devrait faire à la verticale
mon cerf volant en fonction de sa finesse, mais si la finesse est
dépendante de la vitesse relative du vent comme le laisse supposer
wikipedia, je vais avoir du mal...
Merci pour vos éclaircissements.

============
D'après une formule empirique la finesse d'un planeur est la distance qu'il
peut parcourir lorsqu'on le lache à une hauteur donnée.
S'il a une finesse de 30 ça veut dire qu'il peut faire 30 km si on le lache
à 1000 m.
Bien entendu, il faut rester au-dessus de la vitesse de décrochage.
--
villenoel

[zebu]

Post by villenoel
D'après une formule empirique la finesse d'un planeur est la distance
qu'il peut parcourir lorsqu'on le lache à une hauteur donnée.
S'il a une finesse de 30 ça veut dire qu'il peut faire 30 km si on le
lache à 1000 m.
Bien entendu, il faut rester au-dessus de la vitesse de décrochage.

Merci pour ta réponse.
Tu sous-entends peut-être que la vitesse indiquée en lien avec la finesse
serait ni plus ni moins que la vitesse de décrochage...
J'ai des doutes la dessus car par exemple si je prend le planeur ASK 21,
toujours d'après Wikipédia (http://fr.wikipedia.org/wiki/ASK_21) :
"Vitesse de décrochage 62 km/h
Finesse 35 à 85 km/h"

J'ai besoin de savoir si les coefficients de portance et de trainées sont
indépendants de la vitesse du fluide.
Si la réponse est oui, alors la finesse n'a pas lieu d'être indiquée à une
vitesse donnée.
Si la réponse est non, c'est ennuyeux (un coefficient dépendant de la
vitesse, pas glop pour les calculs...)

J'ai intuitivement l'impression que la finesse n'est pas dépendante de la
vitesse mais les informations de Wikipédia sont contradictoires.
Par exemple:
"la vitesse de finesse maximale se situe entre 80 et 120 km/h selon le
modèle et la charge alaire" (Wikipédia)
Ou encore:
"le Concorde avait une finesse de 4 au décollage, 11.5 à Mach 0.95 et
7.3 à Mach 2."
tendent à démontrer que la finesse dépend de la vitesse (mais c'est peut
être simplement un abus de langage, c'est peut être plutôt "une finesse de X
pour tel angle d'incidence de l'aile dans l'air (correspondant à une vitesse
de X km/h) )
Mais par ailleurs:
"Le coefficient de traînée usuellement désigné Cx est un nombre sans
dimension caractéristique de la forme du mobile uniquement."
"le coefficient de portance est un nombre dépendant de la forme et de la
position d'un objet"
Bref, aucune notion de vitesse dans ces 2 coefficients.

Tout cela ne m'avance guère pour les calculs de mon cerf volant.

[Alain Naigeon]

Post by zebu

Post by villenoel
D'après une formule empirique la finesse d'un planeur est la distance
qu'il peut parcourir lorsqu'on le lache à une hauteur donnée.
S'il a une finesse de 30 ça veut dire qu'il peut faire 30 km si on le
lache à 1000 m.
Bien entendu, il faut rester au-dessus de la vitesse de décrochage.

Merci pour ta réponse.
Tu sous-entends peut-être que la vitesse indiquée en lien avec la finesse
serait ni plus ni moins que la vitesse de décrochage...
J'ai des doutes la dessus car par exemple si je prend le planeur ASK 21,
"Vitesse de décrochage 62 km/h
Finesse 35 à 85 km/h"
J'ai besoin de savoir si les coefficients de portance et de trainées sont
indépendants de la vitesse du fluide.
Si la réponse est oui, alors la finesse n'a pas lieu d'être indiquée à une
vitesse donnée.
Si la réponse est non, c'est ennuyeux (un coefficient dépendant de la
vitesse, pas glop pour les calculs...)
J'ai intuitivement l'impression que la finesse n'est pas dépendante de la
vitesse mais les informations de Wikipédia sont contradictoires.
"la vitesse de finesse maximale se situe entre 80 et 120 km/h selon le
modèle et la charge alaire" (Wikipédia)
"le Concorde avait une finesse de 4 au décollage, 11.5 à Mach 0.95 et
7.3 à Mach 2."
tendent à démontrer que la finesse dépend de la vitesse (mais c'est peut
être simplement un abus de langage, c'est peut être plutôt "une finesse de
X pour tel angle d'incidence de l'aile dans l'air (correspondant à une
vitesse de X km/h) )
"Le coefficient de traînée usuellement désigné Cx est un nombre sans
dimension caractéristique de la forme du mobile uniquement."
"le coefficient de portance est un nombre dépendant de la forme et de
la position d'un objet"
Bref, aucune notion de vitesse dans ces 2 coefficients.

Ah ben si "et de la position d'un objet".
L'objet en question, c'est l'aile, et son angle avec l'air varie dans
les différentes circonstances du vol.
--
Français *==> "Musique renaissance" <==* English
midi - facsimiles - ligatures - mensuration
http://anaigeon.free.fr | http://www.medieval.org/emfaq/anaigeon/
Alain Naigeon - ***@free.fr - Oberhoffen/Moder, France
http://fr.youtube.com/user/AlainNaigeon




---
Antivirus avast! : message Sortant sain.
Base de donnees virale (VPS) : 110829-1, 29/08/2011
Analyse le : 30/08/2011 03:21:28
avast! - copyright (c) 1988-2011 AVAST Software.
http://www.avast.com

[zebu]

Post by Alain Naigeon
Ah ben si "et de la position d'un objet".
L'objet en question, c'est l'aile, et son angle avec l'air varie dans
les différentes circonstances du vol.

Oui, oui mais là tu pinailles un peu car je n'ai pas remis en cause le fait
que le rapport Cz/Cx varie en fonction de l'angle d'incidence.
Mais à angle d'incidence identique, est ce que ce rapport est identique ou
différent avec des vitesses de l'air différentes?

En d'autres terme, si l'angle de mon cerf-volant par rapport au sol est de
70° à une vitesse de vent de 4m/s, est ce que cet angle sera différent avec
des vitesses de vent de 8, 12 ou 16 m/s? (abstraction faite du poids et
considérant que l'angle d'attaque du cerf volant est toujours le même)

[Stephane Legras-Decussy]

Post by zebu
En d'autres terme, si l'angle de mon cerf-volant par rapport au sol est
de 70° à une vitesse de vent de 4m/s, est ce que cet angle sera
différent avec des vitesses de vent de 8, 12 ou 16 m/s? (abstraction
faite du poids et considérant que l'angle d'attaque du cerf volant est
toujours le même)

si on se base sur les polaires d'un profil d'aile, il
y a une incidence de finesse maxi et ça ne dépend pas de la
vitesse.

par contre il faut rester dans un "ordre de grandeur", les
polaires dépendent du nombre de reynolds.

[Alain Naigeon]

Post by zebu

Post by Alain Naigeon
Ah ben si "et de la position d'un objet".
L'objet en question, c'est l'aile, et son angle avec l'air varie dans
les différentes circonstances du vol.

Oui, oui mais là tu pinailles un peu car je n'ai pas remis en cause le
fait que le rapport Cz/Cx varie en fonction de l'angle d'incidence.
Mais à angle d'incidence identique, est ce que ce rapport est identique ou
différent avec des vitesses de l'air différentes?

Je me suis peut-être mal expliqué, on entre là dans le domaine
des fonctions de fonctions : ce que je voulais dire, c'est que,
en pratique, voler à une vitesse différente sera fait avec un angle
d'incidence différent, d'où une dépendance indirecte à la vitesse.
Je ne suis pas du tout du milieu aéro, mais lisant assez souvent
des sites d'aviation, je crois pouvoir dire cela.
A un expert de corriger s'il y a lieu.

PS : je ne suis pas sûr que tu puisses transposer à 100%
du domaine de l'aviation à la conception d'un cerf-volant.
En effet, un paramètre important pour les avions c'est la
diminution importante de la densité de l'air, qui joue un
grand rôle dans le choix d'un angle d'incidence. Or, il est
clair que les altitudes atteintes par un cerf-volant sont bien
faibles pour justifier une prise en compte de ce paramètre.
Autrement dit, ton problème est probablement *plus*
simple que celui d'un avion de ligne !
--
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Base de donnees virale (VPS) : 110830-0, 30/08/2011
Analyse le : 30/08/2011 13:47:29
avast! - copyright (c) 1988-2011 AVAST Software.
http://www.avast.com

[zebu]

Post by Alain Naigeon
En effet, un paramètre important pour les avions c'est la
diminution importante de la densité de l'air, qui joue un
grand rôle dans le choix d'un angle d'incidence.

La densité de l'air devrait plutôt jouer dans le choix de la vitesse que
dans l'angle d'incidence non?
Si on considère que l'efficacité énergétique optimale est pour une
finesse maximale, l'angle d'attaque devrait toujours être identique quel
que soit l'altitude de l'avion, seule sa vitesse devrait changer avec
l'altitude pour compenser la perte de portance liée à la moindre densité
de l'air en altitude.
En théorie bien sur car j'imagine que les volets permettent justement de
modifier la portance pour s'adapter aux faibles vitesses nécessaires au
décollage et à l'atterrissage.

Faute de mieux j'utilise les informations à ma disposition pour mes
calculs et les informations dans le domaine de l'aviation sont les plus
fournies.
Ceci dit, la formulation des coefficients de portance et de trainée doit
tout de même être transposable aisément d'une aile d'avion à un
cerf-volant, le principe est plus ou moins le même; et pas besoin de
s'occuper des particularités supersoniques dans mon cas ni de la densité
du fluide liée à l'altitude (qui ceci dit ne devrait pas non plus
modifié le Cz/Cx si je comprend bien la formulation)

Corrigez-moi si je me trompe

[zebu]

Ca y est, je comprend mieux.
D'après http://aerodynamique.chez.com/polaires.html les polaires dépendent
du nombre de Reynolds et donc implicitement la finesse également :
"Les courbes () fonction de Cz :
Elles permettent pour chaque nombre de Reynolds (donc pour chaque vitesse)
de déterminer le point de finesse maxi du profil, c'est-à-dire la valeur de
cette finesse maxi et la valeur du Cz lui correspondant (Fig.3). "

Il est donc pertinent d'indiquer une finesse maximale à une vitesse
déterminée.

[jc_lavau]

Post by zebu
Ca y est, je comprend mieux.
D'après http://aerodynamique.chez.com/polaires.html les polaires
dépendent du nombre de Reynolds et donc implicitement la finesse
Elles permettent pour chaque nombre de Reynolds (donc pour chaque
vitesse) de déterminer le point de finesse maxi du profil, c'est-à-dire
la valeur de cette finesse maxi et la valeur du Cz lui correspondant
(Fig.3). "
Il est donc pertinent d'indiquer une finesse maximale à une vitesse
déterminée.

Depuis le début, personne n'a rappelé que la finesse en aéronautique ne
nous intéresse vraiment que lorsque la portance équilibre le poids, ce
qui impose une vitesse minimale pour obtenir cette portance totale.
A vitesse basse, il faut augmenter l'incidence pour retrouver la
portance, et on se rapproche de l'incidence de décrochage.