Écoulement autour de corps
En aérodynamique et en dynamique des fluides, il est très important de manière générale d’avoir une bonne compréhension des écoulements autour de corps.
Écoulement autour de corps
affichez tous
fermez tout
Visualisation des lignes de courant à l’aide de produit de contraste, de brouillard ou avec des bulles d’hydrogène.
Lignes de courant, 2D visualisation
Visualisation via des bulles d'hydrogène générées par électrolyse
Contenu didactique/essais
- visualisation d’écoulements bi-dimensionnels
- évolution des lignes de courant avec un écoulement contournant ou traversant des modèles
- décollement d’écoulement
- formation de tourbillons, démonstration des tourbillons de Karman
- observation qualitative de la distribution de la vitesse pour l’écoulement laminaire
….
Champs d'écoulement plan; visualisation via des bulles d'hydrogène générées par électrolyse
Contenu didactique/essais
- visualisation d’écoulements bi-dimensionnels
- évolution des lignes de courant lors de l’écoulement autour de corps ou d’écoulement traversant des modèles
- décollement d’écoulement
- formation de tourbillons, démonstration des tourbillons de Karman
- observation qualitative de la répartition de la vitesse sur les écoulements laminaires et turbulents
….
Etude des changements transversaux de l'écoulement laminaire bidimensionnel; visualisation via des bulles d’hydrogène générées par électrolyse
Contenu didactique/essais
- visualisation d’écoulements bi-dimensionnels
- apprentissage des concepts de ligne de courant, de trajectoire et de ligne d’émission
- évolution des lignes de courant à travers une section d’essai avec modifications de la coupe transversale
- limites de l’écoulement potentiel
Visualisation des lignes de courant dans une cellule Hele-Shaw; encre comme produit de contraste
Contenu didactique/essais
- visualisation des lignes de courant dans différents cas
- écoulement autour de corps de résistance: cylindres, profil d’aube directrice, carré, rectangle
- écoulement traversant des modèles: contour de la buse, rétrécissement/élargissement discontinu
- décollement d’écoulement, écoulement dévié à 90°
- modélisation de l’écoulement autour de corps par superposition de l’écoulement parallèle avec des sources ou des puits:
….
Différents modèles dans une section d'écoulement éclairée; écoulement laminaire et turbulent
Contenu didactique/essais
- lignes de courant formées lors de l’écoulement autour de corps appliqué à différents corps de résistance solides
- lignes de courant formées lors de l’écoulement traversant observé sur différentes formes de modèles
- écoulement par des différents déversoirs
Analyse de modèles dans un écoulement laminaire et bi-dimensionnel; avec de l'encre comme produit de contraste
Contenu didactique/essais
- visualisation des lignes de courant dans différents cas:
- écoulement autour de corps de résistance
- écoulement traversant des modifications de section
- influence des sources et des puits
….
Tronçon d'essais éclairé, différents modèles, générateur de brume inclus
Contenu didactique/essais
- visualisation des lignes de courant
- écoulement autour de corps, de traversant appliqué à différents modèles
- décollement d’écoulement et turbulences
- décrochage en fonction de l’incidence
Réseaux des lignes de courant appliqués aux fluides réels sur des modèles différents; visualisation à l'aide de brouillard
Contenu didactique/essais
- présentation visuelle sans enregistrement ou analyse des valeurs mesurées
- réseaux des lignes de courant appliqués aux fluides réels sur des modèles soumis à un écoulement autour de corps ou à un écoulement traversant
- aile à angle d’approche ajustable
- cylindre
- plaque à orifice destiné à modifier la coupe transversale
….
L’enregistrement des profils de pression et de vitesse permet l’analyse des causes des modèles d’écoulement désirés ou indésirables et la confirmation expérimentale des prédictions de calcul.
Mesure d'écoulement laminaire et turbulent
Contenu didactique/essais
- représentation du profil d’écoulement
- détermination d’une vitesse d’écoulement locale et d’une vitesse d’écoulement moyenne
- influence du nombre de Reynolds sur le profil d’écoulement
- identification des différences entre la formation de l’écoulement laminaire et la formation de l’écoulement turbulent
- frottement du tube / contrainte de cisaillement
….
Réalisation d'essais en aérodynamique et en mécanique des fluides avec une soufflerie de type "Eiffel"
Contenu didactique/essais
- essais avec accessoires
- détermination des coefficients de traînée de l’air et de portance sur différents modèles
- répartition de la pression sur les profils de corps soumis à un écoulement autour de corps
- analyse de la couche limite
- analyse des vibrations flottantes
….
Détermination des forces de traînée sur les modèles soumis à un écoulement autour de corps
Contenu didactique/essais
- mesure des résistances sur les modèles soumis à un écoulement autour de corps
- détermination des coefficients de traînée
- application du théorème des quantités de mouvement
- enregistrement de la répartition de la pression sur le cylindre soumis à un écoulement autour de corps
- enregistrement de la dépression dans le sillage formée derrière le cylindre soumis à l’écoulement autour de corps
Analyse d'un écoulement d'air passant le long de la paroi; principe des éléments logiques pneumatiques
Contenu didactique/essais
- étude de l’écoulement d’air dirigé sur la cloison (Effet Coanda)
- présentation du principe des éléments logiques pneumatiques
- étude de l’effet d’amplification sur les éléments pneumatiques
Forces de traînée et de la portance et évolution de la pression sur des ailes à l’aide des essais avec une soufflerie.
HM 170 Tunnel aérodynamique ouvert
Études sur des corps soumis à un écoulement autour de corps
Contenu didactique/essais
- analyses sur des corps soumis à un écoulement autour de corps
- détermination du coefficient de traînée (coefficient cx)
- détermination du coefficient de portance
- avec le capteur de force HM 170.40
Oscillations autoexcitées
Contenu didactique/essais
- analyse de vibrations de tremblement aux surfaces portantes
- à l’aide d’un stroboscope, il possible d’observer les formes propres de l’aile vibrante.
Modèle d'aile portante pour l'étude des systèmes de portance aérodynamiques
Contenu didactique/essais
- analyses sur des corps soumis à un écoulement autour de corps
- influence d’un bec mobile
- influence d’un volet d’intrados
- détermination du coefficient de traînée (coefficient cx)
- détermination du coefficient de portance
….
Essais réalisés avec différentes angles d'incidences du profil d'aile
Contenu didactique/essais
- répartition de la pression sur une aile soumise à un écoulement autour de corps
- en fonction de l’angle d’incidence
La couche limite se forme le long d’une surface d’un corps soumis à un écoulement incident par l’adhésion du fluide qui s’écoule, par ex. l’air. Le frottement à l’intérieur du fluide provoque une modification de l’évolution de l’écoulement et a une influence sur la résistance et la vitesse de l’écoulement.
Étude de la couche limite le long d'une plaque plane; deux surfaces différentes
Contenu didactique/essais
- mesure de la pression totale avec tube de Pitot
- mesure de la pression statique, dans la section de mesure du HM 170
- détermination de la vitesse à l’aide de la pression dynamique
- étude du profil de vitesse vertical au point de mesure
- étude de l’épaisseur de la couche limite
….
Distribution de la vitesse et épaisseur de couche limite à l'intérieur de la couche limite d'une plaque plane soumise à un écoulement incident longitudinal; tube de Pitot déplaçable verticalement
Contenu didactique/essais
- étude de la couche limite sur une plaque plane
- représentation des profils de vitesse
Étude sur deux différentes surfaces rugueuses
Contenu didactique/essais
- frottement intérieur des gaz
- étude de la couche limite sur la plaque de surface plane
- influence de la rugosité d’une surface sur la formation d’une couche limite
- superposition de la couche limite par une évolution de pression dégressive et progressive
Lors de l’écoulement à travers une couche tassée se produit une perte de pression due à la friction. La perte de pression du fluide qui le traverse est entre autres: utilisé pour la caractérisation des lits fluidisés et des lits tassés.
Étude de la formation d'un lit fluidisé de matières solides dans l'air et l'eau
Contenu didactique/essais
- principes de base de la fluidisation des lits fixes
- observation et comparaison d’un processus de fluidisation dans l’eau et l’air
- pertes de charge en fonction
- de la vitesse d’écoulement
- du type et de la taille des particules du matériau de remplissage
….
Comparaison de différents modes de fonctionnement; à eau ou eau-air, courant parallèle ou contre-courant
Contenu didactique/essais
- fonction d’une colonne à garnissage
- comparaison des modes de fonctionnement
- à l’eau
- fonctionnement eau-air à courant parallèle
- fonctionnement eau-air à contre-courant
….
