Ecoulements d'air

Pour comprendre notre travail, il faut tout d'abord comprendre les principes de la dynamique de fluides. Les notion plus élémentaires sont celles de vent relatif et résistance.

 

  • Vent relatif et résistance de l'air:

Pour comprendre ce que c'est que le vent relatif, il ne faut que faire une simple expérience que nous vivons chaque jour: 

 Imaginons un jour où il n'y a pas de vent, nous prennons la voiture et nous atteignons par exemple une vitesse de 50 km/h. Alors, nous sortant la main par la fenêtre. Notre main va être déplacé vers l'arrière, l'air a une force qui va s'opposer au déplacement de notre main. Il s'agit de la résistance de l'air. En réalité, le vent n'est pas en mouvement, cet effet crée est appelé vent relatif.

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Maintenant, refaisons notre expérience mais avec la voiture arrêtée et un vent qui souffle à 50km/h. Plaçons nous face au vent, et encore une fois sortons la main par la fenêtre. Encore une fois, notre main est repoussée vers l'arrière. La force qu'exerce l'air sur la main est exactement la même que pour la première expérience.

On peut voir comme du point de vue aérodynamique, les effets de la vitesse d'un corps se déplaçant dans un volume d'air immobile sont identiques à ceux de la vitesse du vent frappant le corps immobile. Le vent et la vitesse sont des notions relatives et on peut considérer l'avion comme immobile et soumis au vent relatif. Le vent relatif est le mouvement relatif de l'air par rapport à l'avion ; il est toujours parallèle et de sens opposé à la trajectoire de l'avion.  

  • Les écoulements d'air:

Le vol de l'avion est réalisé grâce aux interactions existant entre les éléments de l'avion(en particulier les ailes) et la masse d'air dans laquelle l'avion se déplace. Durant un vol, l'avion est en mouvement par rapport à l'air, pourtant, pour étudier les phénomènes aérodynamiques, on se place dans le référentiel de l'avion où l'on considère l'avion comme immobile et l'air en déplacement (vent relatif). Il existent trois grands types d'écoulements:

-Ecoulement laminaire: 
ecoulement-laminaire.jpg
 Les particules d'air ont des trajectoires rectilignes et parallèles.
 
-Ecoulement turbulant:schema-souffle21.gif
Les particules d'air ont des trajectoires quasiment parallèles entre elles, mais qui ne sont plus rectilignes
-Ecoulement tourbillonnaire:
tourbillonaire.png
L'écoulement est désordonné et les particules ont approximativement toute la même direction.

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