LuLu^^BaYaRt a écrit : la notion De compréssibilité(sur les ailerons en piqué du p 38) ... Si vous plaits ne faite pas trop compliqué je m'arrete au BIA pour les notions d'aérodynamique !
Pour faire simple et sans formules
La compressibilité est une propriété naturelle d’un fluide.
Elle correspond à sa diminution de volume en réponse à un accroissement de pression (facile à imaginer).
Afin de quantifier cet effet, on peut introduire divers coefficients mesurant la pression relative du volume de l’unité de masse par augmentation de pression.
On différencie donc le coefficient de compressibilité isotherme (à température constante) et le coefficient de compressibilité isentropique (la pompe à vélo).
Pour les liquides, le coefficient de compressibilité isotherme est pratiquement indépendant de la pression.
Sa valeur peut varier sensiblement d’un liquide à un autre.
Ex : Par rapport à l’eau, le mercure est environ 13.3 fois plus compressible, alors que l’alcool éthylique est 2.3 fois moins compressible.
La compressibilité du milieu a plusieurs conséquences selon que le fluide est ou non au repos.
Celles qui sont plus spécifiquement liées au mouvement du fluide (vitesse) font intervenir le nombre de Mach.
La compressibilité du fluide assure dans tous les cas, la propagation d’ondes de pression à une célérité inversement proportionnelle à la masse volumique et au coefficient de compressibilité isentropique (en conséquence, pour un gaz dit parfait, cette célérité est proportionnelle à la pression et inversement proportionnel à la masse volumique).
Pour des ondes périodiques de fréquences comprises entre 20 Hz et 20000 Hz, cette célérité correspond à la vitesse de propagation du son audible à l’oreille humaine.
Plus le milieu est compressible, moins la célérité de propagation d’ondes de pression est élevée.
Ex : Célérité du son dans l’eau en condition standard : ~1420 m/s
Célérité du son dans l’air en condition standard : ~330 m/s
En gros, une augmentation de pression de 1 atmosphère provoque une diminution relative de volume de 100% pour l’air, mais seulement de 1/20000 ème ou 0.005% pour l’eau.
Lorsqu’un fluide est en mouvement, il est naturellement soumis à des forces de pression qui peuvent être variables dans le champ de l’écoulement.
La question qui se pose alors en conséquence de la compressibilité statique du milieu (vu avant) est de savoir si les conditions de mouvement sont telles que par suite de cette propriété, les variations de pression subies par le fluide vont avoir ou pas une influence significative sur son volume au cours de son déplacement.
Toute la question est de savoir si les modifications au cours du déplacement d’une particule s’accompagnent ou non de Dilatation – Expansion – Compression – ou Contraction susceptibles d’altérer la valeur initiale du volume de la particule.
Si le mouvement se fait sans modification du volume de la particule fluide (en math : divergent divV = 0) on peut dire que la masse volumique Ro est constante.
On dit alors qu’une évolution isovolume s’identifie avec la notion de fluide incompressible (Ro = cste).
Les formules de vitesse du son ainsi que de divergence montrent que pour juger de l’effet de compressibilité dans un fluide en mouvement, il faut faire intervenir à la fois la célérité du son (caractéristique statique) et la vitesse de l’écoulement (caractéristique dynamique).
Le rapport de 2 valeurs est appelé nombre de Mach.
Ce nombre de Mach permet de distinguer les régimes subsoniques (M<1), supersoniques (1<M<5) et hypersonique (M>5).
Pour des écoulements à Mach <0.2 le résultat du calcul de la vitesse en considérant le fluide incompressible ne diffère pas de plus de 1% de la valeur trouvée en prenant en compte la compressibilité.
C’est la raison pour laquelle on distingue au sein du régime subsonique, la plage des écoulements incompressibles et celle des écoulements où les effets de compressibilité dus au mouvement ne peuvent plus être négligés.
Pour l’air en standard, la limite incompressible se situe en deçà de 60 à 70 m/s (200 à 250 km/h).
Pour des problèmes d’aérodynamique externes, il existe donc tout un domaine de vol où l’air peut être traité comme un milieu incompressible (M 0.2 maxi).
Quant au P38 et ses problèmes en piqué, j’ai tout un bouquin qui en parle, mais c’est trop long à décortiquer et résumer. Disons que M0.68 étant le point de départ des problèmes dus à la compressibilité de l'air.
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