propulsion aéronautique par effet magnus

propulsion aéronautique par effet magnus - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 10-05-2006 à 19:40:58    

L'effet magnus, tout le monde connait avec un exemple fameux de cet effet, la courbure de la trajectoire d'un ballon de foot qui tourne sur lui même.  
 
Pour un cylindre rugueux (pour créer l'effet aérodynamique typique de l'effet) de rayon 1m de 1m de long tournant à 100 tours/seconde sous un vent de 30m/s cette force de magnus est de 750 newtons, soit près de 75 kgs : donc avec un bon ventilateur et un moteur capable de faire tourner un cylindre rugueux (en matériau léger et rigide autant que possible) n'aurait-on pas là une alternative nouvelle en matière de propulsion aérienne ?
(un appareil volant capable de voler en stationnaire sans pales apparentes par exemple)  

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Marsh Posté le 10-05-2006 à 19:40:58   

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Marsh Posté le 10-05-2006 à 20:11:15    

le commandant cousteau avait fait un bâteau qui avançait grace à ça, il avait des mats tournants, et en se plaçant dans la bonne direction ( vis à vis du vent ) ça avançait ( un peu, mais ils avaient des problèmes de couche limite autours de leurs cylindres, l'air accrochait pas trop ).
  Je coirs qu'ils ont fait ça plutot pour montrer que ça marchait...
  J'ai bricolé un petit truc comme ça pour un TP, et je dois dire que c'est pas hyper super comme mode de propuslion.
 
d'ailleurs ton application numérique, bof bof, je sais pas trop ce que tu utilises comme formule :heink:

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Message édité par nawker le 10-05-2006 à 20:22:06
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Marsh Posté le 11-05-2006 à 09:12:41    

nawker a écrit :

le commandant cousteau avait fait un bâteau qui avançait grace à ça, il avait des mats tournants, et en se plaçant dans la bonne direction ( vis à vis du vent ) ça avançait ( un peu, mais ils avaient des problèmes de couche limite autours de leurs cylindres, l'air accrochait pas trop ).
  Je coirs qu'ils ont fait ça plutot pour montrer que ça marchait...
  J'ai bricolé un petit truc comme ça pour un TP, et je dois dire que c'est pas hyper super comme mode de propuslion.
 
d'ailleurs ton application numérique, bof bof, je sais pas trop ce que tu utilises comme formule :heink:


 
Fmagnus = R².L.v.w
 
où R est le rayon de mon cylindre, L sa longueur, v sa vitesse, W la vitesse angulaire.
 
Si ça fait avancer un navire de plusieurs centaines de tonnes, j'ai la faiblesse de penser que ça peut à fortiori maintenir en l'air et qui plus est déplacer un engin volant, non ? (mais sans les inconvénients d'un hélico)
 
 
 

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Marsh Posté le 11-05-2006 à 09:39:43    

Tout est là http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/cyl.html
 
Y'a même un petit simulateur bien foutu.


---------------
On conduit vite en utilisant la pédale de droite, on pilote avec celle du milieu.
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Marsh Posté le 11-05-2006 à 10:05:35    

ZOZO46 a écrit :

L'effet magnus, tout le monde connait avec un exemple fameux de cet effet, la courbure de la trajectoire d'un ballon de foot qui tourne sur lui même.  
 
Pour un cylindre rugueux (pour créer l'effet aérodynamique typique de l'effet) de rayon 1m de 1m de long tournant à 100 tours/seconde sous un vent de 30m/s cette force de magnus est de 750 newtons, soit près de 75 kgs : donc avec un bon ventilateur et un moteur capable de faire tourner un cylindre rugueux (en matériau léger et rigide autant que possible) n'aurait-on pas là une alternative nouvelle en matière de propulsion aérienne ?
(un appareil volant capable de voler en stationnaire sans pales apparentes par exemple)


 
Et si il n'y a plus de vent, comment tu fais un vol stationnaire ? :sarcastic:
Qui plus est, la force créée grace à l'effet magnus est perpendiculaire à la vitesse de l'écoulement. Ca ne risque pas de faire avancer ton aeronef ; au mieux cela assurera la sustentation.

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Message édité par sburmate le 11-05-2006 à 10:09:29
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Marsh Posté le 11-05-2006 à 21:16:49    

ZOZO46 a écrit :

Fmagnus = R².L.v.w
 
où R est le rayon de mon cylindre, L sa longueur, v sa vitesse, W la vitesse angulaire.
 
Si ça fait avancer un navire de plusieurs centaines de tonnes, j'ai la faiblesse de penser que ça peut à fortiori maintenir en l'air et qui plus est déplacer un engin volant, non ? (mais sans les inconvénients d'un hélico)


et la masse volumique de l'air ? ta formule est pas homogène...
Notes bien d'aileurs que j'ai ajouté que le bateau marche mal.
 
ils y ont pensé ( ou pas parce que c'est vraiment tordu et inefficace comme idée ) , c'est loin d'etre le moyen le plus efficace pour faire avancer un avion. surtout que comme il va aller vite, tu va avoir des écoulements turbulents tout autour de ton cylindre et de ton "ventilo", et il y a de forte chance pour que ça ne marche plus du tout...

Message cité 2 fois
Message édité par nawker le 11-05-2006 à 21:17:49
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Marsh Posté le 11-05-2006 à 21:38:10    

sburmate a écrit :

Et si il n'y a plus de vent, comment tu fais un vol stationnaire ? :sarcastic:
Qui plus est, la force créée grace à l'effet magnus est perpendiculaire à la vitesse de l'écoulement. Ca ne risque pas de faire avancer ton aeronef ; au mieux cela assurera la sustentation.


 
Le vent est crée par le ventilo du système si vous avez bien suivi et non par un vent externe

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Marsh Posté le 11-05-2006 à 21:39:20    

nawker a écrit :

et la masse volumique de l'air ? ta formule est pas homogène...
Notes bien d'aileurs que j'ai ajouté que le bateau marche mal.
 
ils y ont pensé ( ou pas parce que c'est vraiment tordu et inefficace comme idée ) , c'est loin d'etre le moyen le plus efficace pour faire avancer un avion. surtout que comme il va aller vite, tu va avoir des écoulements turbulents tout autour de ton cylindre et de ton "ventilo", et il y a de forte chance pour que ça ne marche plus du tout...


 
Si il y a une erreur dans ma formule, quelle est la bonne ?

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Marsh Posté le 11-05-2006 à 21:45:34    

ZOZO46 a écrit :

Le vent est crée par le ventilo du système si vous avez bien suivi et non par un vent externe


Et donc tu remplaces un ventilo qui assure directement la sustentation par un autre ventilo qui souffle sur un tube motorisé...
C'est quoi l'avantage par rapport à un hélico  :??:
 

Citation :

Si il y a une erreur dans ma formule, quelle est la bonne ?


Tu peux peut-être lire le lien de Nidnogar...

Message cité 2 fois
Message édité par sburmate le 11-05-2006 à 21:47:43
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Marsh Posté le 11-05-2006 à 22:07:05    

sburmate a écrit :

Et donc tu remplaces un ventilo qui assure directement la sustentation par un autre ventilo qui souffle sur un tube motorisé...
C'est quoi l'avantage par rapport à un hélico    :??:  

 




+1
Voit pas l'interet de remplacer les ailes par des cylindres qu'il faudrait entrainer, en consommant plus d'energie.

 

C'est pas le même phénoméne qui est utilisé dans les ventilos tangeanciels par curiosité?


Message édité par z800 le 11-05-2006 à 22:07:35
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Marsh Posté le 11-05-2006 à 22:07:05   

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Marsh Posté le 12-05-2006 à 21:07:25    

sburmate a écrit :

Et donc tu remplaces un ventilo qui assure directement la sustentation par un autre ventilo qui souffle sur un tube motorisé...
C'est quoi l'avantage par rapport à un hélico  :??:
 

Citation :

Si il y a une erreur dans ma formule, quelle est la bonne ?


Tu peux peut-être lire le lien de Nidnogar...


 
Il y a un seul ventilo par cylindre, pourquoi voulez vous qu'il y en ait plusieurs ? pour assurer la sustentation et l'orientation dans l'espace il faudrait évidemment au moins 3 systèmes cylindres/ventilo : un triangle volant en somme, avec des bouches d'entrées et de sorties d'air à chaque coin.
 
L'avantage par rapport à un hélico c'est qu'on peut caréner une bonne partie du système, chose qu'on ne peut pas faire avec les pales classiques, et donc s'approcher par exemple d'obstacles verticaux plus facilement (sauvetage en flanc de falaise très difficile en hélico par exemple)  
 
 
 
 
 

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Marsh Posté le 12-05-2006 à 21:10:08    

nawker a écrit :


ils y ont pensé ( ou pas parce que c'est vraiment tordu et inefficace comme idée ) , c'est loin d'etre le moyen le plus efficace pour faire avancer un avion. surtout que comme il va aller vite, tu va avoir des écoulements turbulents tout autour de ton cylindre et de ton "ventilo", et il y a de forte chance pour que ça ne marche plus du tout...


 
Et autour des pales d'un hélicoptère qui est en translation vous croyez que les flux horizontaux ne parasitent pas la sustentation ? pourtant un hélico ça marche quand même, ce ne sont ni plus ni moins que les mêmes problèmes, qu'on a su résoudre.

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Marsh Posté le 13-05-2006 à 08:48:33    

ZOZO46 a écrit :

L'effet magnus, tout le monde connait avec un exemple fameux de cet effet, la courbure de la trajectoire d'un ballon de foot qui tourne sur lui même.  
 
Pour un cylindre rugueux (pour créer l'effet aérodynamique typique de l'effet) de rayon 1m de 1m de long tournant à 100 tours/seconde sous un vent de 30m/s cette force de magnus est de 750 newtons, soit près de 75 kgs : donc avec un bon ventilateur et un moteur capable de faire tourner un cylindre rugueux (en matériau léger et rigide autant que possible) n'aurait-on pas là une alternative nouvelle en matière de propulsion aérienne ?
(un appareil volant capable de voler en stationnaire sans pales apparentes par exemple)


 
Encombrement énorme et efficacité ridicule comparée à une hélice classique, par contre peut être utile pour remplacer le rotor anti-couple d'un hélicoptère qui génère beaucoup de bruit.
 
750 N pour un dispositif cylindrique de presque 1m3 sans motorisation c'est quand même pas génial (sans compter les problèmes d'effet gyroscopique induits pour le pilotage)

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Marsh Posté le 13-05-2006 à 09:01:54    

A priori ce serait assez désastreux pour la traînée en plus non ?

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Marsh Posté le 13-05-2006 à 09:03:58    

Tous tes sujets abordés reviennet toujours à ton idée de départ, donc j'apprécierais que ces discussions restent sur ton premier topic.

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