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Aerotrash

Description de la soufflerie

26 Novembre 2011 , Rédigé par Guillaume Publié dans #Soufflerie

 

 

http://g.rouby.free.fr/images_WT/IMGP0727.JPG

 

 

Certes, il faut une bonne dose de folie pour construire une soufflerie dans son grenier !


Description générale de la soufflerie : 

 La soufflerie a été construite dans le but premier de tester des motorisations électriques, hélices, etc. Ainsi que des dispositifs de refroidissement.

La soufflerie est de type Eiffel, à veine libre. Sa longueur totale est de 2m60.

La chambre de test mesure 60cm de haut pour 60cm de large, sa profondeur est de 50cm. L’entrée de la chambre de test est un carré de 30cm de côté.

Le cône d’entrée est de section carrée, de 78cm de côté en entrée à 30cm de côté en sortie.

Le cône de sortie à une section évoluant du carré 30x30cm à l’octogone de 60cm de diamètre.

La circulation de l’air est assurée par un moteur électrique, 220V 900W, entraînant deux hélices de 50cm de diamètre pour 30cm de pas.

La vitesse de rotation est de 2850 tr/min environ pour une puissance consommée de 465W.

La vitesse de l’air à l’entrée de la chambre de test est de 14,7 m/s environ.

Le moteur électrique testé est alimenté par une alimentation stabilisée.

 

Instruments de mesures :

Les conditions atmosphériques sont données par une station météo : température ambiante, pression de l’air et humidité relative.

La vitesse du flux d’air est mesurée par un anémomètre de poche et un tube de pitot.

La poussée et la traînée sont mesurées par une balance électronique de précision (800g/0,1g). Les forces sont transmises à la balance via un système de levier en équerre, calibré.

Le couple est calculé d’après les mesures de tension et d’intensité du courant transmis au moteur électrique, en tenant compte des caractéristiques du moteur (KV, Ri, conso à vide…) selon un certain modèle théorique (en gros le même principe que Drive Calc). La tension, l’intensité et la vitesse de rotation sont enregistrées via un data logger EagleTree.

La température du bobinage du moteur est estimée d’après les indications données par une sonde placée à l’intérieur du moteur.

La saisie des données se fait en partie manuellement (et oui, petit budget…), d’après les photos de certains instruments (notamment la température moteur et les indications de la balance).

     


 
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G

Oui, je comprends mieux. D'ailleurs l'une de tes pages m'a apporté l'explication, avec le schéma vectoriel...


As tu pensé à proposer une prestation aux modélistes? On peut imaginer qu'ils t'envoient leur moteur/hélices que tu testerais dans ta souflerie, et tu leur sortirais un rapport d'expertise...


Avec le net, tu peux commercialiser çà worldwide...
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G


J'ai eu des bons résultats avec ma soufflerie, disons pas mal pour un bricolage de grenier.


Mais bon, les tests de l'UIUC couvrent largement le sujet maintenant et ils sont beaucoup plus fiables.


La soufflerie pourrait encore me servir pour quelques expériences particulières...


Après, je ne sais pas quel serait le marc
hé de l'expertise en modélisme, sûrement pas grand ! et puis je suis pas un expert en fait...l


Tester directement un combo en soufflerie n'est peut-être pas vraiment utile. Puisqu'on peut simuler avec quasi la même marge d'erreur (incertitudes des paramètres de la simulation vs
incertitudes de l'effet soufflerie et ses erreurs de mesure ...puisque c'est la mienne de soufflerie vu que celle de l'UIUC est hors de portée).


Perso, j'utilise tout ça parce qu'avec le tableur c'est pratique : j'ai un stock de moteurs variés dont j'ai à peu près testé un spécimen de chaque; j'ai un petit stock essentiellement d'APC dans
les 6 à 12 pouces; j'ai le matos d'immersion donc des paramètres directement sous les yeux quand je vole; ça permet aussi de se faire une idée des qualités aéro de l'avion...


J'ai "accès" aux paramètres via l'OSD, donc c'est intéressant de bien simuler pour bien interpréter...



G

Je découvre tout un tas de choses passionantes dans tes travaux. Mais peux tu expliquer l'interet d'un tel engin, par rapport aux bancs dynamometriques qui sont vendus (ex
: http://www.topmodel.fr/product-detail-14949-banc-dynamometrique-0-10kg).


Je me doute que ta souflerie apporte bien plus, mais quoi?


Merci
Répondre
G


Les polaires d'hélices apportent essentiellement plus de précision tout simplement. Un banc comme celui-là ne permet que de connaitre la force de poussée et la puissance consommée d'une hélice en
statique. 


En gros, combiné avec le pas, on peut se faire une idée de l'ordre de grandeur de la puissance disponible selon la vitesse de vol. Les polaires d'hélices apportent une meilleure résolution et la
possibilité d'affiner au max le choix de l'hélice et du moteur.


C'est vraiment qu'une histoire de détail, avoir une description plus fine des pours et des contres de tel ou tel choix de propulsion : quels sera le plus rapide, le meilleur grimpeur, le plus
économe, le meilleur compromis, etc.


 



J

Salut Guillaume.


 


j'avais deviné l'anagramme et t'avais dit que je te contacterai. C'est maintenant chose faite.Ta soufflerie me plait bien et avec, tu peux faire de la bonne physique.


Je reste toujours sans réponse à ma question farfelue concernant l'énergie cinétique de mes hélices. Pour avancer, j'ai donc réalisé un banc que je suis en train d'étalonner. Si cela te branche,
tu peux me contacter par mail, voire par Skype (claude jeanca) après que nous soyons convenus d'une date et d'une heure.


Cordialement


 


JC-C
Répondre
G


Salut Jean-Claude!


Oui, oui, je m'appelle bien guillaume!


Merci pour la soufflerie. Ma connaissance des hélices reste très profane, je profite de ta question pour apprendre moi aussi !


Ta question concernait donc la propulsion push-pull d'un skymaster.


De ce que j'en sais, l'énergie cinétique est surtout un sujet qui intéresse les concepteurs d'éoliennes, où il s'agit de convertir cette énergie en énergie mécanique.


Pour une hélice d'avion, on s'intéressera plus à la puissance délivrée par l'hélice. Il y a deux manière d'aborder la puissance délivrée par l'hélice, y a ici un lien qui explique mieux que moi:


http://www.heliciel.com/helice/calcul-helice-aile/rendement-helice-propulsive.htm#texte


Il fait la différence entre la puissance cinétique et la puissance utile. 


Pour un avion, on veut de la puissance utile, celle qui fait avancer l'avion, pas celle qui brasse de l'air en quelque sorte.


Evidemment, pour le push-pull, on pourrait dire que l'hélice en amont "transmet" une partie de l'énergie cinétique dissipée dans l'air à l'hélice en aval. Mais cette approche ne me semble pas
pratique.


Une hélice adaptée est l'hélice qui fournira la puissance requise, à la vitesse de vol souhaitée, au meilleur rendement. Le push-pull ajoute cette difficultée que l'hélice en aval ne "voit" pas
la vitesse de vol, mais une vitesse augmentée par l'action de l'hélice en amont.


Trouver le bon calage devient plus compliqué, surtout que la vitesse arrivant à l'hélice en aval dépend non seulement de la vitesse à laquelle tourne l'hélice en amont et de la vitesse de vol, et
de la géométrie de l'avion !


Mais il doit être possible de faire une approche expérimentalement (en condition stationnaire j'en doute), pour cela il faut, à mon avis, il faut avant tout connaître précisément les
caractéristiques physiques de l'avion et son domaine de vol. Par exemple, tu ne souhaites pas utiliser en permanence les deux hélices, on peut déjà commencer par l'exercice, assez facile
normalement, qui consisterait à choisir l'hélice pour le domaine de vol dominant de l'avion, puis adapter l'autre hélice pour quelle apporte correctement son petit plus quand il y en a besoin.


 


Ouh! il est bientôt 2h du mat !


 


je vais aller dans mon lit je crois !  mais la discussion me branche bien!


 


Bonne nuit!!