Question/réponse-2 : Mesure de la pression hydrostatique à plus de 50 noeuds ? par Xavier

Rappel :

Vous avez une interrogation et vous pensez qu’un lecteur de « Foilers ! » pourrait avoir une réponse intéressante. Vous m’envoyez un mail avec votre proposition de question ou de sujet de discussion, je la diffuse, ou pas !

Mesure de la pression hydrostatique à plus de 50 noeuds ?

TH7G3

Bonjour,

Lecteur assidu de « foilers » et tout particulièrement de « l’aile d’eau » de Luc Armant, je voudrais profiter de cette rubrique Q/R…
Ma question est : peut-on avoir une mesure de la pression hydrostatique correcte, même a plus de 50 noeuds?
Je pense a un dispositif semblable à un tube de pitot (en (b) sur l’image du lien : http://www.centennialofflight.gov/essay/Theories_of_Flight/Ideal_Fluid_Flow/TH7G3.jpg… les « trous » sur le pourtour du cylindre sont-ils dans la couche limite, et dans ce cas je mesure bien la pression statique, ou y a t-il (malgré les soins apportés a l’état de surface) apparition d’une bulle de cavitation?

Pour contourner le problème, peut-on envisager deux prises de pression dynamiques, de géométries différentes, afin, via un étalonnage, d’en tirer la pression statique? dans ce cas, existe-t-il beaucoup de bassins permettant d’étalonner ce système?

Merci d’avance,
Xavier Labaume

 

Suite le 30/10/09 par Gurval

Suite à une réponse de Gurval, j’ai reçu une image et un petit texte qui va relancer cette question puisque Gurval propose une piste de résolution…

Message de Gurval le 30/10

Voila un petit dessin pour illustrer ce à quoi j’ai pensé, et l’idée de base la voici :
La pression statique peut se trouvé grace au differentiel entre la pression dynamique de surface et celle de profondeur. C’est à dire qu’en soustrayant 2 pressions dynamique ont trouve une pression statique, quelque soit la vitesse. Pour mettre en pratique tout ça, j’ai pensé a un truc dérivé de ce qui est utilisé en pèche.

Il faut que l’aile d’eau ait 2 lignes, une avant et une arrière, hors de l’eau elles sont attachées sur un triangle qui reçoit la ligne du CV. Sur les ligne il y a une sorte d’entonoir ( T1 et T2) comme une tuyère pour pouvoir régler leur fermeture. T1 est fixe sur la ligne avant, T2 coulisse sur la ligne arrière et sont poids est règlé pour qu’elle flotte juste en dessous de la surface. Comme elle freinent un peu elle tirent la ligne vers l’arrière et crèent un angle et donc un changement de longueur. Sachant que la tension de la ligne avant est très supérieur à l’arrière, on règle les tuyères en fonction pour qu’a la profondeur voulu elles déforment les lignes à l’identique. Lorsque l’aile d’eau plonge T1 tire plus que T2 ça tire la ligne avant, lorsque l’aile remonte T1 remonte  aussi et tire moins que T2 qui deforme la ligne arrière.

Voila le truc. C’est peut être pas la meilleur manière de jouer avec la difference de pression, on peut prendre 2 sondes pitot aussi….

reglage_profondeur

Par Gurval Lego le 28/10/09


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9 commentaires pour Question/réponse-2 : Mesure de la pression hydrostatique à plus de 50 noeuds ? par Xavier

  1. Bonjour Xavier,

    A mon avis, à l’endroit des trous « latéraux » il n’y a pas de pression dynamique donc pas de risque de cavitation … en théorie.

    En pratique,j’avais déjà posé ce genre de question à des physiciens et les réponses laissaient vaguement entendre que :

    Il faut bien sûr avoir un très bon état de surface sur le tube.
    Les trous doivent être parfaitement perpendiculaire à la paroi du tube.
    Pas de ni bavures de chanfreins
    Le tube doit être dans l’axe du déplacement bien sûr, quoique le fait de faire des trous tout le tour donne une peu de tolérance pour la position du tube.

    Quant à la pression dynamique, si c’est pour mesurer la profondeur, tu n’en a pas besoin.

    En ce qui concerne les tests en bassins de carènes, il y en a quelques uns en France (sous réserve, Toulouse, Nantes ou Lorient (?), Paris … et en Belgique)

    Bon courage et tiens nous au courant. C’est un thème particulièrement intéressant pour nous, je crois.

    GG

  2. xav dit :

    merci

    je me demandais justement si paradoxalement, un mauvais etat de surface (pour avoir une couche limite « epaisse ») et un conge sur l’arrete des percages n’aurait pas ete une solution…

    je crois que si j’experimente, je tenterai en premier une surface lisse et des bords avec arretes vives…

    des que j’ai un peu de temps, une CN et du carbone je tenterai de me faire ma petite aile d’eau perso..

  3. Salut Xavier,

    Si tu as des relations dans le monde aéronautique, tu peux peut-être trouver des Pitots d’avion réformés. Je crois savoir que tous les Pitots des Airbus ont été changés il y a peu …

    GG

  4. gurval dit :

    Bon je me jète à l’eau. Vous allez peut etre me dire que j’ai la sale manie de prendre les problèmes, mais…oui ça doit être ça. D’abord séparons le problème entre la mesure de la vitesse et celle de la pression statique. Disons qu’on mesure la vitesse avec ce qu’on veut. La couche limite est la conséquence de la viscosité de l’eau et avec la vitesse elle devient vraiment trés limite quand elle n’est pas perturbée par des effet de rebonds sur la surface du tube. Donc plutot que de mesurer la pression de celle-ci pourquoi ne pas mesurer la dépression d’une bulle de cavitation? On peut même imaginer mesurer la longueur ou la pente de la surface de cette derniere par un système purement mécanique. On palpe bien la surface de l’eau pourquoi pas celle d’une poche de cavitation?

  5. gurval dit :

    Pardon, c’est encore moi. Une ampoule vient de s’éclairer dans ma petite tête. je pense que la pression statique c’est un faux problème. Fred je peux t’envoyer un dessin?

  6. Fred de Lo dit :

    Bonjour GG,
    j’ai reçu le dessin de Gurval mais j’étais bloqué sur autre chose.
    Je vois avec Gurval et si besoin, je rajoute ses explications et le dessin dans le corps de l’article…
    Fred de Lo

  7. gurval dit :

    Bonjour GG.

    C’est déposé, mais il te faut les explications:

    La pression statique peut se trouver grace au differentiel entre la pression dynamique de surface et celle de profondeur. C’est a dire qu’en soustrayant 2 pressions dynamique ont trouve une pression statique, quelque soit la vitesse. Pour mettre en pratique tout ça, j’ai pensé a un truc dérivé de ce qui est utilisé en pèche.

    Il faut que l’aile d’eau ai 2 lignes, une d’avant et une d’arrière, hors de l’eau elles sont attachées sur un triangle qui reçoit la ligne du CV. Sur les ligne il y a une sorte d’entonoir ( T1 et T2) comme une tuyère pour pouvoir régler leur fermeture. T1 est fixe sur la ligne avant, T2 coulisse sur la ligne arrière et sont poids est règlé pour qu’elle flotte juste en dessous de la surface. Comme elle freinent un peu elle tirent la ligne vers l’arrière et crèent un angle et donc un changement de longueur. Sachant que la tension de la ligne avant est très supérieur à l’arrière, on règle les tuyères en fonction pour qu’a la profondeur voulu elles déforment les lignes à l’identique. Lorsque l’aile d’eau plonge T1 tire plus que T2 ça tire la ligne avant, lorsque l’aile remonte T1 remonte aussi et tire moins que T2 qui deforme la ligne arrière.

    Voila le truc. C’est peut être pas la meilleur manière de jouer avec la difference de pression, on peut prendre 2 sonde pitot aussi.

  8. xav dit :

    tres astucieux…

    pour mon aile d’eau, je pensais aussi a un bridage (reprendre le moment piqueur par un bridage plutot qu’un stabilisateur, un profil fauvel ou un vrillage…), donc se servir de ce bridage pour acquerir l’info de profondeur est envisageable.

    par contre, si je comprend bien comment le systeme fonctionne dans la situation decrite (fils verticaux), j’ai un doute si l’on augmente le « biais » (fils formant un angle de 20° avec la surface, et non plus 90), la regulation risque de manquer d’efficacite…
    de plus, j’ai peur que T2 ne coulisse pas le long de son fil, notament lorsque : traineeT2 x cos (angle du fil deforme) < (poids T2 – poussee archimede sur T2)

    par contre, ce systeme a l'avantage de fonctionner quelque soit l'amure (alors qu'avec une regulation electronique par capteur de pression, il faut indiquer si l'on est tribord ou babord amure).

    pour les tubes pitot d'aviation, je vais eviter 😉 (ca a pas l'air fiable ces ptites betes la), et puis ils possedent pas mal de trucs inutiles (resistances pour chauffer et degivrer le tube, etc etc) pour cette application.

    en attendant, le petit systeme de l'hydroptere (reconnaissance de forme, acquisition de la surface de l'eau sur les foils par camera) me fait rever…

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