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Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 15 déc. 2015, 22:23
par Plhrc36
Bonsoir tout le monde.

Je suis en seconde année de prépa scientifique et pour les concours des écoles d'ingénieur, je dois réaliser un projet.

Le sujet que j'ai choisi concerne l'aérodynamisme des ailes d'avion et notamment l'impact d'aérofreins ou de spoilers sur les forces de frottement ou de traînée. Mon but est de chercher une optimisation de paramètres comme l'angle d'attaque de l'aile, le type de profil (je me limite aux différences entre profils symétriques et asymétriques, plus précisément j'étudie deux profils : un NACA 0018 et un NACA 4418) , la position des aérofreins... afin d'avoir les meilleurs coefficients de portance ou de traînée et de pouvoir en tirer des conclusions sur l'utilisation de ces dispositifs par un pilote (plutôt au décollage, à l'atterrissage...).

Étant débutant dans le milieu du modélisme et étant amené à réaliser mes propres profils d'aile pour les tester dans la soufflerie de notre laboratoire, je voulais savoir s'il était techniquement possible d'incorporer -assez facilement pour avoir quelque chose de propre :D -des spoilers, des aérofreins ou des volets qu'on pourrait ouvrir ou fermer à des profils (car pour l'instant je pars sur l'idée de faire un profil tout simple issu d'un bloc de polystyrène et auquel je "rajouterai" des dispositifs supplémentaires en faisant par exemple un bec Fowler ou une plaque d'aérofrein ou autre chose... avec un autre bout de polystyrène que je fixerai sur une tige et que j'approcherai de mon profil, à la main donc, donc pas top niveau précision).

Par ailleurs, que me conseillez-vous pour le matériau à choisir pour le profil, sachant que je compte faire deux profils qui rentrent dans la soufflerie (corde 20 cm largeur 15 cm) et un autre un peu (beaucoup) plus grand (taille à déterminer encore) pour pouvoir essayer de me rapprocher d'un écoulement réellement subi par une section d'aile d'avion ?

En vous remerciant d'avance pour vos réponses.
Cordialement, bonne soirée.

Re: Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 16 déc. 2015, 10:02
par Roland
Bonjour,
Si tu veux

Re: Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 17 déc. 2015, 20:41
par ds2taieb
Salut

Le fait d'utiliser des échelles réduites est un bon moyen d'avoir des éléments tangibles de réflexion. Pour cela, tu dois utiliser les analogies de Reynolds pour étudier le comportement suivant les phases de vol. Mais attention aux effets de bords.

Le mieux pour ton cas est déjà de faire une étude de polaire pour valider ta soufflerie par rapport à la théorie. Et ensuite de faire les écarts par rapport à ce configuration témoin.

Techniquement, il faut que tu sois capable de positionner précisément tes éléments supplémentaires et de mesurer les efforts (trainée,portance) ou d'avoir une visu de l'écoulement si tu veux avoir des résultats concluants.

Un autre axe intéressant d'étude serait une petite étude CFD en 2 dimensions ou encore des petits logiciels de calcul d'éléments portants.

Bonne continuation
David

Re: Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 18 déc. 2015, 10:43
par Soustelle Illian
Bonjour,

Je suis tout à fait d'accord avec David pour le fait d'utiliser le Reynolds.

Concernant les logiciels de calcul, tu as ANSYS fluent ou Sar CCM+, mais leur utilisation nécessite quand même quelques connaissances. Si tu te débrouilles tu peux arriver à les trouver sur internet.

Bon courage pour le TIPE!!

Illian

Re: Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 25 déc. 2015, 13:39
par Bertrand KIRSCH
Bonjour,

Quelques éléments pour t'aider à ce sujet :
- Comme évoqué plus haut, tu dois en théorie faire tes essais à même nombre de Reynolds. Comme ta maquette de soufflerie est plus petite que l'aile grandeur tu dois compenser en augmentant la vitesse de l'écoulement, ce qui est vite compliqué à moins d'avoir des souffleries haute performance.
- l'état de surface de ton profil est très important : un polystyrène gros grain te donnera des résultats erronés pour simuler un revêtement lisse d'une voilure grandeur. En effet, un état de surface rugueux va générer un écoulement turbulent dès le bord d'attaque et va fausser tes résultats. Les profils de soufflerie sont généralement en en bois dur ou en alliage léger (alu). C'est compliqué à réaliser, à défaut on peut prendre du polystyrène très dense (le bleu qu'on trouve en magasin de bricolage pour l'isolation) en essayant de le rendre le plus lisse possible. Le gros avantage est qu'il se coupe au fil chaud ce qui facilite beaucoup l'usinage.

- Pour ce qui est du logiciel, je te conseille XFLR5 qui est à la fois abordable et gratuit.

Bon courage

Bertrand

Re: Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 03 janv. 2016, 09:51
par Steph bernard
hello

c'est tres ambitieux comme programme et peut etre plusieurs sujets de thèses a lui tout seul en terme de volume de travail. par ailleurs, à je pense que le sujet a deja depuis bien longtemps été cadré et balayer par la communauté scientifique du domaine. alors tu dois pouvoir t'en sortir avec avec de la biblio sur http://www.sciencedirect.com sur le site de 'inist. toutes les universités et écoles d'ingés dignes de ce nom ont un abonnement.
pour mes manips à mon avis oublie c'est hors de porté à tous niveaux.

bien à toi

Stéphane
Plhrc36 a écrit :Bonsoir tout le monde.

Je suis en seconde année de prépa scientifique et pour les concours des écoles d'ingénieur, je dois réaliser un projet.

Le sujet que j'ai choisi concerne l'aérodynamisme des ailes d'avion et notamment l'impact d'aérofreins ou de spoilers sur les forces de frottement ou de traînée. Mon but est de chercher une optimisation de paramètres comme l'angle d'attaque de l'aile, le type de profil (je me limite aux différences entre profils symétriques et asymétriques, plus précisément j'étudie deux profils : un NACA 0018 et un NACA 4418) , la position des aérofreins... afin d'avoir les meilleurs coefficients de portance ou de traînée et de pouvoir en tirer des conclusions sur l'utilisation de ces dispositifs par un pilote (plutôt au décollage, à l'atterrissage...).

Étant débutant dans le milieu du modélisme et étant amené à réaliser mes propres profils d'aile pour les tester dans la soufflerie de notre laboratoire, je voulais savoir s'il était techniquement possible d'incorporer -assez facilement pour avoir quelque chose de propre :D -des spoilers, des aérofreins ou des volets qu'on pourrait ouvrir ou fermer à des profils (car pour l'instant je pars sur l'idée de faire un profil tout simple issu d'un bloc de polystyrène et auquel je "rajouterai" des dispositifs supplémentaires en faisant par exemple un bec Fowler ou une plaque d'aérofrein ou autre chose... avec un autre bout de polystyrène que je fixerai sur une tige et que j'approcherai de mon profil, à la main donc, donc pas top niveau précision).

Par ailleurs, que me conseillez-vous pour le matériau à choisir pour le profil, sachant que je compte faire deux profils qui rentrent dans la soufflerie (corde 20 cm largeur 15 cm) et un autre un peu (beaucoup) plus grand (taille à déterminer encore) pour pouvoir essayer de me rapprocher d'un écoulement réellement subi par une section d'aile d'avion ?

En vous remerciant d'avance pour vos réponses.
Cordialement, bonne soirée.

Re: Réalisation de profils d'aile pour tests en soufflerie

Publié : 03 janv. 2016, 09:59
par Steph bernard
une licence fleunt cela coûte un bras (quelque kilo-euros) et puis avant d'en tirer quelque chose d’intéressant (pas seulement refaire les tutos du prof) il y a quelques mois de taf a temps plein.
Soustelle Illian a écrit :Bonjour,

Je suis tout à fait d'accord avec David pour le fait d'utiliser le Reynolds.

Concernant les logiciels de calcul, tu as ANSYS fluent ou Sar CCM+, mais leur utilisation nécessite quand même quelques connaissances. Si tu te débrouilles tu peux arriver à les trouver sur internet.

Bon courage pour le TIPE!!

Illian