Moralité ? L'AILE DANS UN FLUX D'AIR - Écoulement autour d'une aile - Influence de l'angle d'incidence - Pression autour de l'aile - Comment la portance est-elle créée Introduction. Loin de l'aile, la loi de composition des vitesses donne : Hypothèses : L'écoulement est stationnaire. Action de l'air sur une plaque. Forces de traînée et de portance d’une aile d’avion 3.1. Ces deux composantes dépendent de: - ρ la masse volumique de l'air (en kg/m 3) - S la surface alaire de l'aile en m 2 - V la vitesse de l'écoulement de l'air sur l'aile - Cz pour la portance et Cx pour la trainée. L'extrados d'une aile d'avion est "bombé" … le chemin d'écoulement est donc plus long que sur l'intrados. Cours B.I.A. Nous utilisons une maquette représentative d’un profil d’aile d’avion équipé d’un volet, lui-même équipé de huit capteurs de type "films chauds" : des petites surfaces chauffées, qui sont refroidies par l’écoulement d’air. Dans le cas d'une aile biconvexe dissymétrique, on a bien une accélération de l'écoulement sur l'extrados et donc une diminution de la pression d’après le théorème de Bernoulli. 106 Adaptation du cours de M Christian CREPET et avec son autorisation – Instructeur Amicale des Pilotes du Roannais L’incidence. L'aile d'avion Lycée Jean Monnet Annemasse (74) Page 2 sur 68 1ère partie: Comportement d'un profil d'aile d'avion dans l'air. L’air ne va pas se propager de façon linéaire sur les ailes mais il va subir des fluctuations. En vol rectiligne horizontal stabilisé : L'intensité de la portance est donnée par la formule: Rz = … Vent relatif et résultante aérodynamique. 1.1 Les forces s’exerçant sur une aile d’avion . On a d’abord commencé par une validation des données expéri-mentales du cœfficient de pression sur l’aile dans différentes sections de surface avec celles calculées par 2 – Champ de vitesse, lignes de courant et trajectoires : 3 – Dérivée particulaire du champ des vitesses 4 – Equation locale de conservation de la masse et conséquences 5 – Cas des écoulements incompressibles 6 – Exemple : écoulement autour d’une aile d’avion III) Equations dynamiques locales des fluides parfaits : a) Le poids et la poussée. La maintenance de l'écoulement laminaire sur la plus grande partie de l'extrados d'une aile représente un objectif important dans la conception aérodynamique d'un avion moderne. lignes de courant, expliquer pourquoi l’écoulement stationnaire de l’air, supposé parfait, homogène et incompressible, génère une force de portance de l’avion. Les trois concepts de contrôle d’écoulement impliquent de positionner l’actionneur plasma sur la surface de l’extrados d’une aile. Figure 2 - Lignes de courant autour du profil d’une aile d’avion Q3. sur une aile d’avion. Une force vers le bas est appliquée sur l'air par l'aile, et l'air exerce une force égale et opposée vers le haut sur l'aile. densité de l’air, Kg/m3 ... Pour cela, nous avons réalisé une aile d’avion de type NACA 4412 en matériaux composites à une échelle réduite (FIGURE 5). c) Que peut-on dire de la notion de couche limite pour un écoulement … L’air passant plus vite sur le dessus de l’aile, sa pression diminue. C-La portance: L'aile d'un avion est composé d'un intrados et d'un extrados ceci permet un écoulement d'air plus rapide sur le dessus de l'aile (extrados) et plus lent sous l'aile (intrados).La vitesse supérieur en haut crée une dépression alors que celle inférieur en bas crée une surpression. Or la force en question s'exprime F=-grad(P), on se rend bien compte qu'elle est dirigé vers le haut et donc traduit la portance. En vol normal, l'écoulement de l'air est « attaché » sur les deux faces, intrados et extrados, de l'aile.Les filets d'air collent au profil de l'aile, ce qui favorise la portance.. La portance dépend de l'angle d'incidence, angle que fait la corde de profil de l'aile avec le vent relatif. Un corps fuselées est utilisé pour observer ce phénoméne. Le poids: force verticale dirigée de haut en bas, appliquée au centre de gravité et d'intensité: P = m.g P = poids en N (Newton) m = masse en kg g = accélération de la pesanteur en m/s² (g = 9,81 m/s²) Lorsque l'on étudie le comportement d'une aile, on considère qu'une aile se déplaçant dans une masse d'air (avion en vol) est équivalent à une masse d'air se déplaçant autour de l'aile fixe (soufflerie). Résultante aérodynamique. ... l’extrémité sur le même sens de l’écoulement provenant d’une soufflerie. Il existera donc une zone dans laquelle la vitesse de l’écoulement de l’air passera de … Le premier concept consiste à retarder la transition laminaire turbulente et ainsi réduire la trainée, le second à retarder le point de décollement afin 2 – Ecoulement de l’air autour d’un profil 2.1 Notion de couche limite Au niveau du profil la vitesse de l’écoulement de l’air est nulle. Si on place le premier profil incurvé dans la soufflerie, on constate que pour la même vitesse d'écoulement de l'air, il s’incline d’environ 45° par rapport à la verticale. 4 Moreggia PSI 2014/2015 3. Dans le cas d'un avion, l' aile agit sur l' air pour dévier son écoulement. André PARIS Aérodynamique et mécanique du vol L’écoulement de l’air sur une aile. Elle s'obtient par un écoulement laminaire de l'air sur le profil de l'aile. Problématique : Quelles sont les forces s'appliquant sur une aile d'avion et comment varient-elles en fonction du profil de celle -ci ? Considérons les extrémités (les marges) d'une aile en vol. Il se crée donc une dépression derrière la plaque qui va la retenir vers l’arrière. La présence de ces fluides sur les ailes, tout comme la glace, au moment de l'accélération diminue la force verticale (portance) appliquée par l'écoulement d'air sur l'aile. En pratique, pour étudier la répartition de pression P le long de l’intrados et de … Ecoulement de l’air sur un disque plat parallèle aux filets d’air il y a une résistance minimale due simplement au frottement de l’air. TRAÎNÉE MARGINALE - ALLONGEMENT. La forme de la plaque permet à l'air qui passe au-dessus de s'accélérer. Origine de la portance d'une aile La portance est due à la déviation d'une masse d'air. Description d’une aile d’avion ... de la viscosité influe sur la forme de l’écoulement, la somme des forces de pression ... puisqu’elle dépend de l’inclinaison de l’aile par rapport à la direction de l’air incident. Description d’une aile d’avion L’extrados est la partie supérieure de l’aile, l’intrados la partie inférieure. Sa pression diminue. La couche limite se développe de façon comparable, dans son principe, sur la plaque plane parallèle à l’écoulement et sur les corps 2D et 3D convenablement profilés (profils d’ailes et fuselages, par exemple) [11], [12]. ? Des problèmes d’interaction entre un fluide et une structure ont été résolus par rapport à l’aile ONERA M6 sous écoulement d’air. Pour comprendre son application à l’aviation, prenez le profil d’une aile d’avion de ligne (sa cambrure) : le bord d’attaque est bien plus bombé que le bord de fuite, et l’extrados est légèrement cintré alors que l’intrados est plus plat. Il y a dépression à l'extrados (signe-), surpression à l'intrados (signe +), ce qui provoque un mouvement de l'air par delà l'extrémité de l'aile, de l'intrados vers l'extrados. l'air sur le dessous de la plaque. 8 - ÉCOULEMENT DE L'AIR. La portance s'exerce uniquement sur la partie de l'aéronef (ou de l'animal) prévue à cet effet (le plus souvent ce sont les ailes, ou les pales pour un hélicoptère). L’écoulement de l’air sur différents objets : - Ecoulement de l'air sur une plaque : l’écoulement est tout d’abord laminaire, lors de son arrivée sur l'objet, l'écoulement est turbulent, et derrière la plaque, il est tourbillonnaire. L'écoulement est incompressible ; ce choix est convenable bien que l'air soit un fluide compressible si l'on suppose que l'avion est subsonique (Voir rappels de cours sur le théorème de Bernoulli). A une certaine distance du profil elle est maximale et constante. Le travail présenté ci -après nous occupa de Janvier à Juin 2003. Si une surface plane est placée perpendiculairement à l'écoulement elle subit des forces dues à la pression exercée par l'air coté "au vent" et une aspiration (plus exactement une dépression), se La vitesse d'écoulement est donc plus grande sur l'extrados … la pression de l'air y est donc plus faible (que sur l'intrados). Forces de traînée et de portance d’une aile d’avion 3.1. b) Donner une expression approchée de δ, l’épaisseur de la couche limite, en fonction de R e et L. Faire l’appli-cation numérique dans le cas de l’écoulement d’air autour d’une aile d’avion : L = 5 m, ν = 1,5.10−5 m2.s−1 et v = 50 m.s−1. La formation de glace sur les avions au sol, qui est nuisible au décollage, est empêchée par l'application de fluides antigivre et dégivrant. La forme particulière de l'aile permet la mise en place de la portance tant que l'écoulement de l'air reste laminaire. En réponse, l'air agit sur l'aile en générant de la portance. théorème de Bernoulli … si la vitesse d'un fluide augmente, alors sa pression diminue. 2 - Forces exercées sur une aile I. Cette distinction écoulement/fluide parfait n’apparaît pas dans tous les ouvrages. L'aile en mouvement dévie une masse d'air.