Efforts aérodynamiques
Les efforts aérodynamique sont les 4 forces régissant le monde de l'aérodynamisme.
- Portance :
La portance est la force qui génère le déplacement verticale d'un véhicule. Elle peut être modélisé par :
Fz = 1/2.ρ.V².S.Cz
- Fz = Force de portance en Newton (N)
- ρ = Masse volumique de l'air (en kg/m³)
- V = Vitesse (en m/s)
- S = Surface de référence (m²)
- Cz = Coefficient de portance
- Traînée:
La trainée est la force qui freine un objet en s'opposant à son avancement. Elle peut être modélisé par :
Fx = 1/2.ρ.V².S.Cx
- Fx = Force de trainée en Newton (N)
- ρ = Masse volumique de l'air (en kg/m³)
- V = Vitesse (en m/s)
- S = Surface de référence (m²)
- Cx = Coefficient de trainée
- Poussée :
La poussée est la force générant l'avancement d'un véhicule. Elle peut être modélisé par :
F = m.a
- F= Poussée en Newton (N)
- m= masse en kg
- a= accélération en m/s²
- Poids :
Le poids (ou l'apesanteur) est la force générant une attraction d'un objet vers le sol. Elle peut être modélisé par :
P = m.g
- P = Poids en Newton (N)
- m = Masse (en kg)
- g = Gravité sur Terre (en m/s²)
Coefficients aérodynamiques
Les coefficients aérodynamiques sont des paramètres utilisés dans le calcul des différentes forces. Ils sont définis en fonction de la forme du véhicule et modélisés par les formules suivantes :
Coefficient de portance :
Cz = Fz/q.S
Cz = Fz/q.S
- Fz : force exercée par le flux d’air, exprimée en N
- q = 1/2 .ρ.V²
- ρ = masse volumique de l'air en kg/m3 et V = vitesse de déplacement en m/s
- S : surface de référence
Coefficient de traînée :
Cx = 2 F / (S . M . V²)
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Écoulements d'air
Il existe trois grands types d'écoulements d'air.
- L'écoulement laminaire, les différents flux d'air restent parallèles au cours du temps.
- L'écoulement turbulent, les différents flux évoluent de manière aléatoire mais tout en gardant globalement la même direction.
- L'écoulement tourbillonnaire, les différents flux tournent autour d'un axe.