{"id":1000,"date":"2019-06-25T11:55:23","date_gmt":"2019-06-25T10:55:23","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/?p=1000"},"modified":"2019-06-25T11:00:53","modified_gmt":"2019-06-25T10:00:53","slug":"soufflerie-aerodynamique-a-flux-laminaire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2019\/06\/25\/soufflerie-aerodynamique-a-flux-laminaire\/","title":{"rendered":"Soufflerie a\u00e9rodynamique \u00e0 flux laminaire"},"content":{"rendered":"

Bonjour \u00e0 tous!<\/p>\n

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En cette fin de cycle pr\u00e9paratoire de Polytech Angers, nous avons pu r\u00e9aliser un projet de conception. Nous nous sommes impos\u00e9 comme objectif de r\u00e9aliser un projet qui n\u00e9cessiterait la mise en pratique de comp\u00e9tences et connaissances acquises durant ce cycle pr\u00e9paratoire.Quant au choix de notre sujet, nous avons d\u00e9cid\u00e9 d\u2019approfondir un ph\u00e9nom\u00e8ne d\u00e9couvert lors d\u2019une s\u00e9ance de travaux pratique de m\u00e9canique appliqu\u00e9e. En effet, ce TP \u00e9tait consacr\u00e9 \u00e0 l\u2019\u00e9tude de l\u2019\u00e9coulement de l\u2019air. Concept que nous avions d\u00e9j\u00e0 abord\u00e9 en premi\u00e8re ann\u00e9e, en m\u00e9canique des fluides. L\u2019un des objectifs, ce jour-l\u00e0, fut de mesurer la portance et la tra\u00een\u00e9e a\u00e9rodynamiques d\u2019une aile pour diff\u00e9rents angles d\u2019attaques d\u2019un profil d\u2019aile.<\/p>\n

\"avion
\nNous avons pu conclure qu\u2019apr\u00e8s un certain angle d\u2019incidence entre l\u2019aile et le flux d\u2019air g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par le tunnel, l\u2019aile perd subitement la plupart de sa portance a\u00e9rodynamique ce qui s\u2019apparente \u00e0 sa capacit\u00e9 \u00e0 \u201cvoler\u201d. Cela correspond dans l\u2019aviation au ph\u00e9nom\u00e8ne de d\u00e9crochage, qui est la principale cause d\u2019accident mortel en aviation commerciale.\"avion
\nAinsi, nous avons choisi d\u2019\u00e9tudier ce ph\u00e9nom\u00e8ne et de l’expliquer de mani\u00e8re simple et visuelle en construisant notre propre soufflerie a\u00e9rodynamique \u00e0 flux laminaire.<\/p>\n

Objectifs :<\/strong><\/h1>\n

Afin d\u2019expliquer simplement comment une aile subit un d\u00e9crochage nous avons donc construit une soufflerie, avec l\u2019ajout de vapeur \u00e9paisse pour visualiser l\u2019action de l\u2019air sur l\u2019aile. En effet lors du d\u00e9crochage, on peut visuellement noter des turbulences dans l\u2019air.<\/p>\n

Observez sur le dessin ci-dessous les flux d\u2019air sur toute la surface de l\u2019aile.<\/p>\n

\"aile<\/p>\n

\u00c0 mesure que l\u2019angle d\u2019attaque augmente, le flux d\u2019air sup\u00e9rieur commence \u00e0 se s\u00e9parer de la queue de l\u2019aile. Cela cr\u00e9e des turbulences dans son sillage.<\/p>\n

\"aile<\/p>\n

Enfin, l\u2019avion d\u00e9croche lorsque l\u2019angle d\u2019attaque critique, sp\u00e9cifique \u00e0 la surface portante, est d\u00e9pass\u00e9. Apr\u00e8s quoi, le flux d\u2019air sup\u00e9rieur se s\u00e9pare soudainement de l\u2019aile, ce qui r\u00e9duit dangereusement la portance. L\u2019avion est donc en situation de d\u00e9crochage.<\/p>\n

\"aile<\/p>\n

Exp\u00e9rimentations : <\/strong><\/h1>\n

Une de nos premi\u00e8re r\u00e9alisation fut de cr\u00e9er une \u00e9bauche en 3D de notre projet afin de pouvoir \u00e9tudier les probl\u00e8mes auxquels nous allions \u00eatre confront\u00e9s. Pour cela, nous avons utilis\u00e9 le logiciel Sketchup Web qui a l\u2019avantage d\u2019\u00eatre sur un serveur en ligne et donc d\u2019\u00eatre accessible sur n\u2019importe quel ordinateur, sans avoir \u00e0 t\u00e9l\u00e9charger de logiciel.<\/p>\n

\"projet<\/p>\n

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  • Un des \u00e9l\u00e9ments principaux de notre soufflerie , l\u2019aile(4), fut imprim\u00e9s en 3D afin d\u2019assurer une pi\u00e8ce la plus lisse possible. Le forme de l\u2019aile est un v\u00e9ritable profil\u00e9, car il correspond au profil NACA 4418 utilis\u00e9 sur de v\u00e9ritables a\u00e9ronefs.<\/li>\n
  • Pour notre exp\u00e9rience, nous avions besoin d\u2019amener de la vapeur dans notre tunnel, nous avons donc plac\u00e9 un ventilateur(5) \u00e0 l\u2019envers, \u00e0 sa sortie. Ce qui a pour effet d’aspirer l\u2019air, avec peu de perturbations.<\/li>\n
  • Toutefois, cet air est tr\u00e8s turbulent et donc rend la visualisation difficile, nous avons donc plac\u00e9 une structure en nid d’abeilles(1), imprim\u00e9e en 3D, afin de rectifier le flot d\u2019air et ainsi avoir un flux plus ou moins laminaire.<\/li>\n
  • Afin de pouvoir observer les flux de vapeur plus facilement nous avons plac\u00e9 une rang\u00e9e de LEDs(2) sur le dessus du tunnel.<\/li>\n
  • Pour pouvoir mesurer la vitesse du vent nous avons mis en place une sonde de Pitot(3), nous l\u2019avons plac\u00e9 sur le bas du tunnel, l\u00e0 o\u00f9 elle g\u00e9n\u00e8re le moins de turbulence.<\/li>\n<\/ul>\n

    \"photo<\/p>\n

    Enfin, le pilotage de l\u2019ensemble fut r\u00e9alis\u00e9 gr\u00e2ce \u00e0 la carte programmable Arduino Uno. Le pilotage du ventilateur, des lumi\u00e8res et du servomoteur se fait \u00e0 l\u2019aide de potentiom\u00e8tre et de bouton-poussoir.
    \nLa mesure de la vitesse du vent dans le tunnel est lisible depuis l\u2019environnement de d\u00e9veloppement d\u2019Arduino.<\/p>\n

    \"breadboard\"<\/p>\n

    Aper\u00e7u du rendu final :<\/em><\/p>\n