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Bonjour, voilà mon problème, je fais un exposé sur l'aviation mais j'ai un problème avec un sujet: La portance....

En effet j'ai vu qu' il y a deux explications pour la portance, une avec la loi de Newton,qui consiste a dire que l'air est devié vers le bas par l'aile. Et une autre avec le théorème de Bernouilli, différence de vitesse entre l'intrados et l'extrados...

Mais laquelle est la bonne? Newton, Bernouilli ou un peu des deux?

Merci d'avance pour les réponse, ca m'évitera de raconter n'importe quoi

On a toujours utiliser le théorème de Bernouilli dans mes cours de mecanique du vol a l'ecole !

pareil a l'aeroclub !

fait des recherches sur ce theoreme , tu peux aussi faire des recherches dans google en tapant mecanique du vol , tu devrais trouver beaucoup de choses interessantes

Snake

J'ai un doute pour Newton quand même...

A moi aussi on m'a tjs dis qu'un avion volais grâce au théroème de Bernouilli, mais après quelques recherches, je suis tombé sur cette page:
http://pierre.rondel.free.fr/portance.htm

Y'a qq trucs qui donnent a réfléchir sur cette théorie, par exemple dans le cas du vol dos..

C'est pour ca que je me demandais quel était le théorème le plus approprié pour expliquer le phénomène de portance..

Je vais essayer de faire un résumé mais je pense que d'autres pourront etre plus précis :

-Bernouilli est vrai si l'on considere que l'air n'a aucune viscosité ce qui est faux, Bernoulli ne s'applique donc pas (en réalité si, un peu mais ce n'est vraiment pas suffisant pour faire voler un avion)

-Newton s'applique beaucoup mieux, et en plus introduit la notion d'angle d'attaque, l'air est dévié vers le bas par la forme de l'aile et par son angle d'attaque(la portance est proportionnelle à l'angle d'attaque), grace a sa viscosité qui vient la plaquer contre celle ci et permet ainsi de le devier vers le bas, et là, d'aprés la 2nde loi de Newton : Tout corps qui exerce une force sur un autre subit lui meme une autre force de meme valeur et direction mais de sens opposé. Donc l'aile exerce une force sur l'air dirigée vers le bas, et celui ci, par le principe des interractions reciproques, exerce une force sur l'aile dirigée vers le haut.

Voila, je laisse les autres fournir de plus grandes precisions

Donc les 2 théorie s'appliquent, mais dans la portance la loi de Newton est plus "conséquente" que celle de Bernouilli c ca?

en tout cas merci pour les reponses si rapides

salut!

Cpt_Vermine a écrit :Je vais essayer de faire un résumé mais je pense que d'autres pourront etre plus précis :

-Bernouilli est vrai si l'on considere que l'air n'a aucune viscosité ce qui est faux, Bernoulli ne s'applique donc pas (en réalité si, un peu mais ce n'est vraiment pas suffisant pour faire voler un avion)

ahhh, ca fait plaisir de voir qu'il y en a qui suivent un peu

bon, pour ma part: si tu prends un fuilde dit "non visqueux", tu peux appliquer le theoreme de Bernoulli (pas de "i" avant les "ll"). sauf que si tu le considere non visqueux, alors rien n'empeche au fluide de suivre un chemin tout autre (en l'occurence et dans le cas d'un avion, de remonter le long de l'extrados ce qui detruit ta portance). Vermine l'a tres bien dit, tu ne peux pas appliquer le th de Bernoulli, a proximité du profil d'aile pour expliquer la portance (malgre TOUT ce qui est dit...)

ceci etant, je connais pas ton niveau scolaire, ni pour quand est ton expoose... mais de deux choses l'une:
-soit tu es pre-bac, et une explication d'un 1ere annee de Licence de Méca te suffira emplement).
-soit tu peux attendre un mois, et tu auras une explication d'un mec en 2eme annee de licence de méca, dont une des matieres en ce moment est "aerodynamique et meca vol"... mais tu devra pouvoir gerer tout un outillage mathematique (et encore, c'est pas enorme a coté de la L3)

sinon, le thm Bernoulli dit que pour un fluide parfait, incompressible en ecoulement stationnaire, 1/2*rho*V^2+rho*g*z+P = cste le long d'une ligne de courant. grosso merdo: quand, a altitude constante, la vitesse augmente, alors la pression diminue. c'est pour ca que les gens l'utilisent pour expliquer la difference de pression, et donc: la portance.

et pour etre franc, c'est ce que j'ai fait dans mon TPE de Tale S... et ca a tres bien marche mais pas si tu tombes avec un prof de méca

tiens nous au jus

JY

Ben cet exposé est dans le cadre d'un cours de communication, donc rien a voir avec une branche technique, mais c'est juste histoire de pas trop raconter de bêtises a la classe.


Merci bcp pour tt les réponses, bonne soirée, @+

Cpt Vermine
"d'aprés la 2nde loi de Newton : Tout corps qui exerce une force sur un autre subit lui meme une autre force de meme valeur et direction mais de sens opposé. Donc l'aile exerce une force sur l'air dirigée vers le bas, et celui ci, par le principe des interractions reciproques, exerce une force sur l'aile dirigée vers le haut."

salut
ce plutot la 3eme loi de newton ca. la deuxieme c'est le principe d'inertie.

PS : dsl je ne sais pas mettre de citation

Jermedo a écrit :Ben cet exposé est dans le cadre d'un cours de communication, donc rien a voir avec une branche technique, mais c'est juste histoire de pas trop raconter de bêtises a la classe.

alors t'a pas besoin de Bernoulli. mon cours de méca vol de quand j'etais en 1ere annee? ca te va?

&quot a écrit :salut
ce plutot la 3eme loi de newton ca. la deuxieme c'est le principe d'inertie.

Euh oui c'est bien la 3eme désolé, la deuxieme c'est celle qui dit que la somme des vecteurs forces appliqués a un corps est égale a son accéleration multipliée par la masse de celui ci.

jakive, c bien gentil, mais je v me debrouiller sans, merci bcp pour tt les reponses, bonne soirée

Jeremy

jakive, c bien gentil, mais je v me debrouiller sans, merci bcp pour tt les reponses, bonne soirée

Jeremy

oki! ihmotep

@Bruenor: II° Loi de Newton = PFD... as told by Cpt_Vermine


je sors ^^

bon, pour ma part: si tu prends un fuilde dit "non visqueux", tu peux appliquer le theoreme de Bernoulli (pas de "i" avant les "ll"). sauf que si tu le considere non visqueux, alors rien n'empeche au fluide de suivre un chemin tout autre (en l'occurence et dans le cas d'un avion, de remonter le long de l'extrados ce qui detruit ta portance). Vermine l'a tres bien dit, tu ne peux pas appliquer le th de Bernoulli, a proximité du profil d'aile pour expliquer la portance (malgre TOUT ce qui est dit...)

La viscosité n'a pas d'impact direct sur la portance . D'ailleurs, les calculs de portance par théorie potentielle ne tiennent pas compte de la viscosité, et ne sont pas complètement à coté de la plaque pour autant (surtout pour une méthode aussi simple).

Le phénomène de portance d'un profil n'est pas forcément simple à expliquer, mais on peut s'en sortir sans trop s'exploser les neurones. Je vais essayer :
1) La portance est la composante verticale de la résultante des forces qui s'exercent sur un profil.
2) Cette force est (pour simplifier ) due aux différences de pression autour du profil: surpression à l'intrados (sous le profil), dépression à l'extrados (au-dessus)
3) Cette différence de pression est causée par 2 choses distinctes:
-le profil lui-même: la géométrie de l'aile force l'écoulement à accélérer au niveau de l'extrados, et là Bernoulli te dit que la pression chute
-l'incidence du profil: l'angle d'incidence de l'aile va "forcer" l'écoulement à se compresser en dessous (et à se détendre au-dessus).

Donc en fait on a bien 2 phénomènes distincts qui engendrent la portance. Ceci dit, ca reste une explication assez "simpliste"; et comme dit jakive, allez plus en détails nécéssite déjà un sacrifice de neurones assez conséquent

Je dois avoir quelques images d'écoulements sur des profils symétriques à portée de main, le temps de retrouver ca et ca illustrera un peu mes propos

sachant que sauf cas extrèmenet particulier, c'est en très grande majorité la partie de newton qui fournit l'essentiel de la portance, les différences de longueur de trajet sont négligeables.

Tout ceci bien sur pour M<0.3, sinon...l'air doit être considéré comme compressible, et là, c'est une autre partie de l'histoire.

ça fait 15 ans que je suis dans l'AA et j'ai toujours appris Bernouillis comme force essentielle...

D'ailleur la force d'aspiration sur l'extrados est toujours plus forte que la force de pression sur l'intrados!

Je rejoins touta fait berkoutskaia

moi comme logann !
lors de ma formation aero , on m'a quasiment que parlé de Bernoulli

Snake

Bonjour à tous ,

tiens me rappelle quelque chose ce thread

SV_snake a écrit :moi comme logann !
lors de ma formation aero , on m'a quasiment que parlé de Bernoulli

Snake

le malentendu vient du fait que sur le site donné par Jermedo http://pierre.rondel.free.fr/portance.htm

l'auteur ne critique pas Bernouilli , mais la maniere de l'utiliser .

l'auteur est d'accord avec ça :

pt = pression totale =constante
ps =pression statique
q = pression cinétique = 1/2*rho*v²

pt=ps+q

comme pt est constant
si v augmente alors ps diminue
si v diminue alors ps augmente

chaque surface élémentaire de la voilure est soumis à une force dF=ps.dS normale à la surface élémentaire dS . Suffit d'integrer sur toute la surface de la voilure et on a la force totale qui peut se décomposer en deux composantes , une verticale ( la portance ) , une horizontale (la trainée )

à partir de là le jeu consiste à determiner le champ de vitesse de l'air autour de l'aile . et c'est là qu'il y a une mauvaise explication que critique l'auteur et une bonne .

la mauvaise :
deux particules qui arrivent en même temps au bords d'attaque , une passant par l'extrados , une par l'intrados ,arrive en même temps au bord de fuite et donc celle qui a parcouru un plus grand trajet est allé plus vite . En bombant l'extrados on allonge la distance à parcourir pour celle passant par l'extrados donc elle ira plus vite que celle passant par l'intrados ...

la bonne :
en imaginant un petit tube de courant d'air si la section de ce courant d'air diminue ,le débit restant constant , la vitesse de l'air augmente .l 'aile se comporte comme un obstacle à l'écoulement de l'air ,"resserre" les tubes de courant qui passent autour de l'aile en "diminuant" leur section d'où augmentation de la vitesse de l'air ( ) . La portance se fait essentiellement ,dans les conditions usuelles , proche du bord d'attaque là où l'épaisseur de l'aile est la plus importante . (un peu comme entre deux flancs de montagnes , la vitesse du vent augmente et est le plus fort là où la section de passage est le plus faible )



comme déjà dit plus haut la formule de Bernouilli n'est valable que pour des vitesses faibles c'est à dire dans un domaine où on considere que l'air se comporte comme un fluide incompréssible . 1 % d'erreur à Mach 0.5 , 10 % d'erreur à Mach 1

Voilà les images promises (oui, j'ai un peu lutté pour les ressortir )

Profil NACA0012 à 34 m/s:

incidence 0°:


On voit bien que la pression diminue vers le bord d'attaque, l'écoulement étant accéléré après le point d'arrêt (zone rouge). Mais comme le profil est symétrique, la dépression est identique sur l'intra et sur l'extrados, donc portance nulle.

incidence 5°:


Ici on voit clairement que la forte accélération sur l'extrados crée une forte dépression qui va "aspirer" l'aile, créant ainsi de la portance. Mais il y a également une légère surpression vers le bord de fuite de l'intrados qui contribue à cette portance

incidence 10°:


Idem qu'à 5°, mais le phénomène est encore plus accentué. La position nettement sur l'intrados du point d'arrêt aide un peu aussi

Malheureusement, je n'ai que du profil symétrique sous la main ...

Y'a aussi la MHD, mais c'est uniquement le B2.

Là c'est la theorie de Ducomplo et On'nouman qu'il faut etudier.

Recherche sur Navier-Stokes. Bernouilli est une forme très simplifiée de Navier-Stokes.

Max

SV_snake a écrit :moi comme logann !
lors de ma formation aero , on m'a quasiment que parlé de Bernoulli

Snake

oui, mais les mecs qui font de l'aerodynamique en aviation, c'est pas (tous) des profs de meca... et dans beacoup de bouquin, on parle a tort du theoreme de Bernoulli. Crazy l'a dit, si tu veux parler de fluides visqueux tu doit te servir de Navier-Stokes.

le Thm de Bernoulli dit que lorsque la vitesse augmente, la pression diminue pour des FLUIDES PARFAITS (non visqueux) !!!!!

hypothese non applcable a l'aile d'un avion. mais pour l'expliquer correctement, ca devient du bac+2 / bac+3 et plus... allez faire un tour du cote des universites

le Thm de Bernoulli dit que lorsque la vitesse augmente, la pression diminue pour des FLUIDES PARFAITS (non visqueux) !!!!!

Je te rassure, il se passe la même chose pour des fluides visqueux!!! Le théorême de Bernoulli n'est là que pour quantifier ces variations de pressions/vitesses dans un cas bien particulier. Mais dans le cas plus général d'un fluide compressible et visqueux, il se passe le même phénomène, mais on doit recourir à des modélisations plus complexes (Navier-Stokes) pour obtenir des résultats numériques potables

Le théorême en soit est peut-être un peu abusivement cité, dans la mesure où il n'est rigoureusement applicable que dans des cas très simplifiés. Mais il permet, par une formule compréhensible par tous, d'expliquer le lien entre vitesse et pression (à la base de la portance d'une aile ).

berkoutskaia a écrit :Je te rassure, il se passe la même chose pour des fluides visqueux!!! ]quantifier[/U] ces variations de pressions/vitesses dans un cas bien particulier. Mais dans le cas plus général d'un fluide compressible et visqueux, il se passe le même phénomène, mais on doit recourir à des modélisations plus complexes (Navier-Stokes) pour obtenir des résultats numériques potables

Le théorême en soit est peut-être un peu abusivement cité, dans la mesure où il n'est rigoureusement applicable que dans des cas très simplifiés. Mais il permet, par une formule compréhensible par tous, d'expliquer le lien entre vitesse et pression (à la base de la portance d'une aile ).

alors la, je suis 100% d'accord avec toi!!! (et meme plus)

merci d'enoncer de maniere claire et precise ce que je voulais faire passer

++

On a du bol, j'ai eu un éclair de lucidité pédagogique (chose assez rare dans mon cas ).