Mouvement de la matière et de la forme dans un liquide

Aujourd’hui, nous allons vous présenter notre TPE sur l’aérodynamique. C est l’ un des sous thèmes de la catégorie : matières et formes.

Notre axe de recherche est le mouvement de la matière et de la forme dans un fluide.

Premièrement, nous définirons ce qu’est l aérodynamique et les forces s’exerçant sur un mobile. Nous développerons avant tout le coefficient de traînée. Puis nous continuerons par son application dans l automobile. Nous verrons par après les axes d amélioration. Et nous terminerons par une modélisation informatique

Introduction :

Depuis les années 1930, les ingénieurs se sont intéressé au profil aérodynamique des véhicules.

-L'aérodynamique est la sciences des phénomènes liée à l'interaction d'un mobile dans le fluide qui l'entoure. L'aérodynamique s'applique à tout les mobiles des avions aux véhicules routiers en passant par les bateau. Mais nous oublions aussi que l'aérodynamique est présents dans tout les domaines du mouvement, tel que les casques, mais aussi les tenues des sportifs.

-L'aérodynamisme, quant a lui est un adjectif qui qualifie les matériaux offrant peu de résistance a l'air.

Sur terre 4 forces s'exercent sur un mobile :

 La force de poids : est la force de la pesanteur. C’est la force exercée par la Terre sur un corps massique. Elle doit être réduite au maximum, par l'allègement des matériaux

 La force de portance : est subie par un corps en mouvement dans un

fluide, elle s'exerce perpendiculairement à la direction du mouvement. Cette force s'oppose à l'adhérence des roues au sol, et ce doit d'être minimale

 La force de poussée : est la force qui permet au mobile d'avancer, elle dépend souvent d'un moteur ou d'une action mécanique utilisée, les voiles par exemple

 Et pour finir la force de traînée : est celle qui s'oppose au mouvement d'un

corps dans un fluide et qui est justement minimisé par

l'aérodynamisme. Elle se doit d'être la plus faible possible, mais ne pourra

jamais être nulle. Elle se mesure en Newton et dépend directement du

coefficient de traînée.

Grâce à cela, nous pouvons nous demander en quoi la géométrie d'un mobile dépend de son coefficient de traînée.

Coefficient de traînée :

Le coefficient de traînée est un coefficient de quantification, il n'a pas d'unité, et dépend de la vitesse, de la forme et de la taille du mobile et du fluide dans lequel il interagit. Il est appelé Cx. Ce coefficient se calcul avec l'équation :

Cx= Fx//1/2*Rhô*V²*S

Cx : coefficient de traînée

Fx : Force de traînée

rhô : masse volumique de l'air (rhô varie avec la température et la pression)

V : Vitesse relative du vent

S : Surface de référence

Suivant le type de géométrie d’une pièce, on remarque que certaines formes sont plus aérodynamiques que d'autres. Ces différence d'aérodynamisme sont dues aux flux d'air qui doivent ‘‘glisser’’ le long de la surface et rester le plus rectiligne possible.

(EXPLIQUER

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