Nombre de reynolds

[InaZuma]

Salut a tous,

Quelqu'un pourrait m'expliquer avec un ou plusieurs exemples simples le principe du nombre de Reynolds ?

Je sais que c'est un principe de mécanique des fluides, qu'il caractèrise la qualité d'un écoulement, mais je n'arrives pas concretement à m'imaginer ce qui est un bon, un moyen ou un mauvais reynolds...enfin bref, ça m'agace

Quelqu'un peut éclairer mon ignorance ?

Wikipédia à été mon ami, mais même la, j'imprime rien...

Merci d'avance

@+

Zuma

[LEPEREMAGLOIRE]

Tu n'as qu'à prendre un "BIC"

[Kamov]

Messieurs la pub est interdite sur le forum!!!

[SEG]

Une page simple et ludique (bravo) sur le sujet :
http://sciencetonnante.wordpress.com/20 ... -reynolds/

[jakive]

mais je n'arrives pas concretement à m'imaginer ce qui est un bon, un moyen ou un mauvais reynolds...enfin bref, ça m'agace

c'est comme un bon et un mauvais chasseur !!!

plus serieusement, le site fourni par SEG explique tres bien un concept pas concret du tout!

le nombre de Reynolds va te permettre de predire si un écoulement (et non pas un fluide) va etre turbulent ou laminaire.

la "qualité" de l'ecoulement dépend simplement du fluide lui meme (sa viscosité, et sa masse volumique) mais aussi de la vitesse que tu lui donnes (plus tu fais couler de l'eau vite, plus elle aura tendence a "turbuler"), dans quelle section, etc.... tout ces parametres font varier le caractere plus ou moins laminaire de cet ecoulement.

et tous ces parametres sont regroupés dans un nombre, appelé "de Reynolds", et qui devient facile a manipuler. et on a remarqué que pour un Re > 2000 un ecoulement serait turbulent.

sinon, le bon chasseur, y voit un truc, y tire!

[InaZuma]

Oki merci mais....et le bon chasseur alors ?

@+

Zuma

[kev-47]

Le nombre de Reynholds est une convention permettant de bien compresser les écritures, et en plus on peut l'utiliser pour caractériser si un écoulement (même si ça n'aide pas beaucoup sauf si c'est laminaire).
Il n'y a pas à chercher une mesure physique derrière.

[InaZuma]

Ok mais alors à ce moment là, le Reynolds doit être plus consideré comme un indicateur qu'une valeur propre ? Je veux dire par là, y'a pas de bon et de mauvais reynolds, chacun peut être correct ou incorrect selon ce que l'on recherche...c'est ça ?

@+

Zuma

[kev-47]

Parle pas de valeur propre stp, j'en ai assez vu en PhysQ et Algèbre. ^^

On peut voir le nombre de Reynhold est un indicateur défini d'une telle manière. Il n'est pas correct ou incorrect. ça ne permet qu'à comparer avec une valeur pour déterminer si un écoulement est laminaire ou non, ça ne permet pas de trouver autre chose. Bref tu prends les données expérimentales de ton écoulement, tu l'insère dans la définition du nb de Reynhold, et tu compare.

[InaZuma]

On est vraiment pas cablé pareil les mecs.....

@+

Zuma

[maverick6]

Le reynolds est un nombre adimensionné qui permet de caractériser un fluide et de prévoir certaines de ses propriétés.
Il permet notamment de prévoir l'état laminaire ou turbulent d'un fluide, hors couche limite ! ( cf limite Re environ égal à 2000 ) => c'est l'interprétation la plus simple qu'il est fait de ce nombre, et ce que tu peux retenir.

Après, en approfondissent tout ce qui est aspect théorique des écoulements ( mécanique des fluides, aérodynamique, hydrodynamique, aeroacccoustique, écoulements turbulents etc... ), on découvre que l'interprétation du Reynolds est finalement bien plus complexe. Il permet de caractériser l'importance des effets de viscosité dans un écoulement turbulent, prévoir l'évolution d'une couche limite sur un obstacle donné, etc. etc... Et on définit d'ailleurs différents "types" de Reynolds, comme le Reynold turbulent, utile pour pour l'étude des turbulences.
Mais après ça devient inutilement compliqué compte tenu de la question posée ;-)

EDIT: oui c'est bien expliqué dans le lien précédent.

[TOPOLO]

je vais tenter qqchose (de concret) en partant de

Le nombre de Reynolds représente le rapport entre les forces d'inertie et les forces visqueuses

Imaginons une maquette de soufflerie d'une aile de corde 10cm, tu mesure à quelle endroit du profil l'écoulement devient turbulent en fonction de l'incidence (par exemple, à 15deg, l'ecoulement reste laminaire sur 20% de la corde et décroche ensuite.)

Que disent tes mesures à propos de la même aile agrandie par un facteur 10 (en gros avec une corde de 1m) ?

Ca dépend du nombre de Reynolds...

Si, toutes choses égales par ailleurs (en gros même fluide, température, pression), tu as fait tes mesures de soufflerie à des vitesse 10 fois plus forte que la vitesse de vol de ton aile vrai, alors, pour les 2 cas de figures, le nombre de Reynolds (U*L) est le même, donc, en vrai comme dans ta soufllerie, à une incidence de 15deg, l'écoulement restera laminaire su 20% du vrai profil.

Si les nombres de Reynolds "en vrai" et "en soufflerie" sont trop différents, tes essais ne te permettrons pas de prédire le comportement en vrai.

Je ne sais pas si ça t'aidera, mais j'ai essayé

[Rob1]

Si, toutes choses égales par ailleurs (en gros même fluide, température, pression), tu as fait tes mesures de soufflerie à des vitesse 10 fois plus forte que la vitesse de vol de ton aile vrai, alors, pour les 2 cas de figures, le nombre de Reynolds (U*L) est le même, donc, en vrai comme dans ta soufllerie, à une incidence de 15deg, l'écoulement restera laminaire su 20% du vrai profil.

C'est valable même si on compte des différences de régime subsonique/supersonique ?

Par exemple, si on teste la maquette à mach 7, l'effet sera le même sur l'aile 10 fois plus grande à mach 0,7 ?

A priori je pensais que les changements de régimes subsonique/supersonique n'auraient rien à voir (ou, du moins, par rapport au régime transsonique).

[TOPOLO]

C'est valable même si on compte des différences de régime subsonique/supersonique ?

Par exemple, si on teste la maquette à mach 7, l'effet sera le même sur l'aile 10 fois plus grande à mach 0,7 ?

A priori je pensais que les changements de régimes subsonique/supersonique n'auraient rien à voir (ou, du moins, par rapport au régime transsonique).

Non, pour avoir une similitude totale, il faut même nombre de Reynolds, de Mach et de Froud... (il me semble que les 3 suffisent).

Les similitudes basées sur le nombre de Reynolds s'entendent à nombre de Mach semblables.

Ce n'est pas pour rien que l'on fait de grandes souffleries, c'est pour pouvoir y mettre de grandes maquettes avec des échelles pas trop loin de 1 pour que l'on puisse avoir des écoulements à Reynolds et Mach voisins...

Par contre, on sait qu'entre Mach 0.01 et M0.5 les effets de compressibilité sont négligeables, donc un profil 50cm dans un écoulement à M0.2 se comportera comme un profil de 1m dans un écoulement à M0.1 (voisin de 120Km/h @ 0ft/ISA)

[ironclaude]

Le Reynolds est aussi utilisé comme "facteur d'échelle" pour les essais en soufflerie.
En effet, à part les cas exceptionnels ou on peut rentrer un avion entier dans une soufflerie, on "souffle" des maquettes à l'échelle 1/qqchose.
Pour que les résultats obtenus soient transposables à l' avion, il faut que l'essai aérodynamique se fasse à Reynolds égal.
Donc par exemple on va compenser une plus petite dimension caractéristique par une densité plus élevée du fluide: compression de l'air ou remplacement par de l'eau (on dit tunnel aerohydrodynamique, si je me souviens bien).

[InaZuma]

Salut a tous,

Merci de vos renseignements.

J'ai lu sur le document que l'on m'a communiqué ici (Merci SEG), que le "reynolds idéal" se produit aux alentours des 2040...mais est ce que celà veut dire que l'ecoulement ne devient que laminaire ou qu'il est laminaire et turbulent à 50/50 ?

@+

Zuma

[larsenjp]

Le Reynolds a une signification physique très précise : en fait il s'agit du rapport entre les forces d'inertie et les forces de viscosité. Les premières sont en rho.v^2.L^2, les secondes en µ.v.L.

Si forces d'inertie >> forces de viscosité, l'écoulement est turbulent ; si forces de viscosité << forces d'inertie, l'écoulement est laminaire voire rampant (pour des Reynolds < 0.001 je pense).
Entre les deux il y a une zone de transition dont la définition varie mais qui se situe entre 50 et 2000 voire 2500.

La différence entre les deux est qu'un écoulement laminaire est "stable" c'est à dire que si on le perturbe, la perturbation va finir par s'estomper au bout d'un temps plus ou moins long. Ce qui n'est pas le cas d'un écoulement turbulent avec notamment la présence de tourbillons.
Pour un Re de 2000, je pense que tu es à la limite; ton écoulement peut se présenter sous une forme laminaire (laminaire car on a l'impression que le fluide s'écoule par couches qui glissent les unes par rapport aux autres) mais à la moindre perturbation des tourbillons vont apparaître.

[Famas_TAW]

D'où le mirage "2000" ?

[InaZuma]

D'où le mirage "2000" ?

Euh...

@+

Zuma

[Amigalopin]

@Famas : j'aurais pas réussi à faire mieux !!!

Excellent...

.... par contre, je me rends compte que cette simple question fait toujours autant couler d'encre...euh... bytes sur le forum.

Mais c'est fichtrement intéressant à lire.

[InaZuma]

bytes sur le forum.

Oui, mais tu peux rester poli aussi

@+

Zuma

[Cro24]

Perso de ce que j'avais, péniblement, réussi à comprendre de ce nombre c'est que c'était
un rapport entre une distance à parcourir, fonction des cordes et caractéristiques du profil d'aile,
une viscosité de fluide, l'air pour nos ailes, et une vitesse de déplacement qui donnait une limite autour
de laquelle le régime d'écoulement du fluide se dégradait.
Les nombres obtenus sont plutôt de l'ordre des dizaines de milliers pour des avions type vol libre et jusqu'à
une à deux centaine de mille pour la moyenne des avions radiocommandés.

Si tu as un compte Ebay, ou équivalent, et de la patience fait régulièrement une recherche pour le Hors Série
RCM Spécial Aérodynamique en partant de celle là:Revue RCM
La première parution fin des années 80 était la mieux mais celle de 1998 peut très bien faire l'affaire.
Il y avait une partie théorie bien faite pour les besoins du modélisme et un cataloque de profils suffisament
étoffé pour se faire les dents.

[IronNeck]

C'est notamment ce nombre de Reynolds qui permet de comprendre qu'un modèle réduit d'aéronef (aussi fidèle à l'original soit-il) n'a jamais le même comportement dans l'air que le modèle réel.

[kev-47]

Ce n'est pas un nombre qui explique, mais la théorie qu'il y a derrière, mais ça c'est être pointilleux sur les termes. ^^

[ironclaude]

C'est notamment ce nombre de Reynolds qui permet de comprendre qu'un modèle réduit d'aéronef (aussi fidèle à l'original soit-il) n'a jamais le même comportement dans l'air que le modèle réel.

C'est vrai, mais il y a d'autres raisons, des choses qui ne sont pas à l'échelle, comme la charge au m2 ou la puissance au Kg...