profil aerodynamique hydrodynamique
Présentation de la suite de logiciels mecaflux:
Modelisation helice aerienne dans heliciel Modelisation helice bateau dans heliciel Modelisation helice ventilation dans heliciel Modelisation helice eolienne dans heliciel Modelisation hydrolienne dans heliciel Modelisation helice kaplan dans heliciel
Profils d 'aile et profils de pale des helices
Optimiser la forme des profils
Rappel sur la géométrie des profils: La forme des profils des ailes ou des pales déterminent leur performance aéro ou hydrodynamique mais aussi leur résistance.Le compromis entre performance et résistance mécanique est au coeur du problème de la définition et de l' optimisation de la géométrie de l'aile ou de la pale. Du point de vue aérodynamique ou hydrodynamique, plus le profil est fin moins il genere de resistance a l'avancement. Une légère courbure pour la portance et notre feuille s'envolle sans effort ...

avion papier

Du point de vue résistance mécanique le profil de poutre le plus performant au niveau rapport poids/résistance a la flexion c'est le tube.

tube

Faire voler un tube c'est assez compliqué,(bien que ce soit possible en le faisant tourner mais nous en reparlerons plus tard) et faire encaisser la poussée nécessaire à propulser un bateau à une feuille de papier c'est assez compliqué aussi...Donc entre le tube et la feuille nous avons le profil aérodynamique. On définit un profil aérodynamique comme le contour géométrique qu 'on obtient par la coupe verticale d'une aile d'avion, d'une pale d' hélicoptère et d'une pale de turbine à gaz ou de turbine à vent. La forme du profil est une caractéristique essentielle d'une aile et influe grandement sur les caractéristiques aérodynamiques et les performances d'un avion.

geometrie profil aerodynamique hydrodynamique

Selon la figure ci dessus, on définit les grandeurs géométriques suivantes d'un profil aérodynamique
Différents types de profils aérodynamiques sont catalogués dans le monde. On notera, par exemple, les profils Joukowski, Eppler, Wortmann, NACA, RAE, Göttingen, NLR, NASA/LRC et SANDIA. Parmi ces derniers, les profils de type NACA sont très connus, et on en utilise certains couramment tant en pratique que pour la validation des méthodes numériques .
Heliciel fournit gratuitement les bases de données de profils avec leur polaires d' environ 1000 profils de toutes sortes. Pour les utiliser il suffit de les télécharger sur la page interactive data base de héliciel
Profils de type NACA:
Le prédécesseur de la NASA était le NACA (National Advisory Committee for Aeronautics). Cet organisme a étudié différentes familles de profils répondant à diverses applications. Parmi ces dernières, il faut distinguer la famille de profils à quatre chiffres, celle à cinq chiffres et les profils laminaires portant la désignation NLF dans la documentation. Par exemple, dans le cas du profil NACA 4417 L' interactive data base de héliciel comporte un éditeur de profils naca 4 digits qui vous permet de générer des profils aérodynamiques et de les transformer à volonté pour en savoir plus: interactive data base de héliciel

profil helice

Les performances des profils calculées ou mesurées sont stockées sous forme de base de données contenant le Cz(coefficient de portance), Cx(coefficient de traînée), Cm (coefficient de moment) relatifs à chaque angle d'incidences, et chaque nombre de reynolds, sous lequel le profil a été évalué et les coordonnées normalisée le définissant géometriquement..
Optimiser la forme des profils
Un système comportant un hélice ou une aile peut avoir un plus ou moins bon rendement. Que se soit en terme de finance ou de qualité de réalisation, les matériaux et efforts engagés pour la réalisation d'un projet nécessitent d'etre compensés par la qualité du résultat obtenu. Le rendement de notre système sera un juge implacable de notre travail! Le rendement optimum sera obtenu uniquement si nous dessinons correctement nos profils de pale d'hélice ou d'aile. Les qualités principales pour lesquelles un profil est sélectionné sont sa finesse et la résistance apportée par son épaisseur. Ces deux qualités étant antagonistes elles impliquent un compromis entre résistance et rendement de notre aile ou pale d'hélice .HELICIEL optimise automatiquement les profils en les sélectionnant suivant leur finesse maximum et la distribution des épaisseurs. Mais une connaissance des paramètres géométrique déterminants la finesse des profils peu être utile si vous désirez choisir manuellement vos profils de pale ou d'aile.

cx carene dirigeable

Voici une illustration de la d épendance entre la traînée et l'épaisseur relative d'apres Marchag. Notons que la traînée de pression peut devenir minoritaire aux faibles épaisseur relatives, ce qui implique que pour optimiser notre aile ou pale au faible épaisseur nous devrons prêter attention a l' état de surface qui est fortement impliqué dans la traînée de frottement.:

la traînée et l'épaisseur relative des profils aerodynamiques et hydrodynamiques

coefficients portance profils

profil göttingen 625profil göttingen  417

courbes portances profils