[TIPE] Invariances/Similitudes : Avions, hélices, moteurs ...

[soup46]

Bonjour,

Je suis à la recherche d'un sujet de TIPE pour mon année de 5/2. En 3/2 j'ai travailler sur la force de traction des hélices et je regardais comment variait cette force en fonction de la vitesse de rotation, du nombre de pales, du pas et du diamètre ...

Je possède donc des moteurs et des hélices d'aéromodélisme que j'aimerais bien ré-utiliser cette année dans mon nouveau TIPE mais je n'ai pas vraiment d'idée .... Pourtant je pense qu'il y a vraiment des choses intéressantes à faire dans ce domaine ..

Merci d'avance

[JAimeLesAvions]

Bonjour,

Je suis à la recherche d'un sujet de TIPE pour mon année de 5/2. En 3/2 j'ai travailler sur la force de traction des hélices et je regardais comment variait cette force en fonction de la vitesse de rotation, du nombre de pales, du pas et du diamètre ...

Je possède donc des moteurs et des hélices d'aéromodélisme que j'aimerais bien ré-utiliser cette année dans mon nouveau TIPE mais je n'ai pas vraiment d'idée .... Pourtant je pense qu'il y a vraiment des choses intéressantes à faire dans ce domaine ..

Merci d'avance

Comparaison hélices contrarotatives/ Hélice avec rotor anticouple
Etudes sur le bruit

[soup46]

Bonjour,

Je suis à la recherche d'un sujet de TIPE pour mon année de 5/2. En 3/2 j'ai travailler sur la force de traction des hélices et je regardais comment variait cette force en fonction de la vitesse de rotation, du nombre de pales, du pas et du diamètre ...

Je possède donc des moteurs et des hélices d'aéromodélisme que j'aimerais bien ré-utiliser cette année dans mon nouveau TIPE mais je n'ai pas vraiment d'idée .... Pourtant je pense qu'il y a vraiment des choses intéressantes à faire dans ce domaine ..

Merci d'avance

Comparaison hélices contrarotatives/ Hélice avec rotor anticouple
Etudes sur le bruit

Hum oui c'est-à-dire ?
Est-ce que ça existe en aéromodélisme ? Enfin pour que je puisse faire mon expérience.

Merci

[JAimeLesAvions]

En modélisme, on voit souvent des hélicoptère avec hélices contrarotatives (c'est la majorité des modèles réduits vendus dans les commerces non spécialisés). Ces hélicoptères n'ont pas besoin de rotor anticouple.
L'hélicoptère classique a un rotor anticouple.
La question que je me pose est: qu'elle est la méthode qui donne le meilleur rendement? Rotor anticouple ou hélices contrarotatives?

[soup46]

En modélisme, on voit souvent des hélicoptère avec hélices contrarotatives (c'est la majorité des modèles réduits vendus dans les commerces non spécialisés). Ces hélicoptères n'ont pas besoin de rotor anticouple.
L'hélicoptère classique a un rotor anticouple.
La question que je me pose est: qu'elle est la méthode qui donne le meilleur rendement? Rotor anticouple ou hélices contrarotatives?

Ah oui d'accord.

Sinon j'ai parlé avec mon prof de SI hier.

Il me conseille de comparer quel moteur correspondrait le mieux pour une hélice donnée.

Donc en fait mesurer la puissance électrique en entrée du moteur, la puissance mécanique en sortie du moteur et la puissance pneumatique en sortie de l'hélice (air etc). Et faire le rendement moteur, hélice et total.

Vous pensez que c'est réalisable avec mes hélices ? Il faut surement que je trouve d'autres moteurs, des conseils ?

Merci

[JAimeLesAvions]

En modélisme, on voit souvent des hélicoptère avec hélices contrarotatives (c'est la majorité des modèles réduits vendus dans les commerces non spécialisés). Ces hélicoptères n'ont pas besoin de rotor anticouple.
L'hélicoptère classique a un rotor anticouple.
La question que je me pose est: qu'elle est la méthode qui donne le meilleur rendement? Rotor anticouple ou hélices contrarotatives?

Ah oui d'accord.

Sinon j'ai parlé avec mon prof de SI hier.

Il me conseille de comparer quel moteur correspondrait le mieux pour une hélice donnée.

Donc en fait mesurer la puissance électrique en entrée du moteur, la puissance mécanique en sortie du moteur et la puissance pneumatique en sortie de l'hélice (air etc). Et faire le rendement moteur, hélice et total.

Vous pensez que c'est réalisable avec mes hélices ? Il faut surement que je trouve d'autres moteurs, des conseils ?

Merci

Je n'ai pas d'expérience dans ce domaine, mais en effet, ça me semble une bonne idée, voir qu'un moteur a un meilleur rendement avec telle hélice qu'avec telle autre.

[soup46]

Ok, merci, d'autres avis sinon ?

Et comment puis-je faire pour mesurer la puissance pneumatique en sortie de l'hélice et la puissance mécanique en sortie du moteur ?

Merci

[JAimeLesAvions]

Ok, merci, d'autres avis sinon ?

Et comment puis-je faire pour mesurer la puissance pneumatique en sortie de l'hélice et la puissance mécanique en sortie du moteur ?

Merci

Encore une fois je n'ai pas d'expérience. Si j'avais à résoudre ce problème, je googlerai
Le frein de prosny (un peu d'histoire ne fait pas de mal)
Le stroboscope pour mesurer le couple. (et le régime d'ailleurs)

Pour la puissance pneumatique, je n'ai pas d'idée. Elle dépend du régime de l'hélice et de la vitesse-air, donc c'est compliqué.
En plus elle doit énormément dépendre des caractéristique de l'écoulement, et donc du bati sur lequel est monté l'hélice.
Tu peux peut-être réduire tes ambitions et de contenter de comparer les puissances pneumatiques plutot que les mesurer.

[soup46]

Ok, merci, d'autres avis sinon ?

Et comment puis-je faire pour mesurer la puissance pneumatique en sortie de l'hélice et la puissance mécanique en sortie du moteur ?

Merci

Encore une fois je n'ai pas d'expérience. Si j'avais à résoudre ce problème, je googlerai
Le frein de prosny (un peu d'histoire ne fait pas de mal)
Le stroboscope pour mesurer le couple. (et le régime d'ailleurs)

Pour la puissance pneumatique, je n'ai pas d'idée. Elle dépend du régime de l'hélice et de la vitesse-air, donc c'est compliqué.
En plus elle doit énormément dépendre des caractéristique de l'écoulement, et donc du bati sur lequel est monté l'hélice.
Tu peux peut-être réduire tes ambitions et de contenter de comparer les puissances pneumatiques plutot que les mesurer.

Pour mesurer la vitesse de rotation j'ai déjà un tachymètre optique

Mais je n'ai pas trouvé grand chose sur google ... Mais comment comparer les puissances pneumatiques sans les mesurer ? Mon prof m'a dit qu'il fallait que je mesure la vitesse de l'air et la pression en sortie de l'hélice ...

Merci

[Fadi63]

Je cherche aussi un thème pour mon prochain TIPE. A la fois "facile" (pas pour gros matheux barbare), intéressant et original.
Mais je doute qu'il y ait assez de ressources fiables sur le net pour s'en sortir sur le thème de l'aéronautique.
A voir..

[chuck_73]

comparé des hélices sur des moteurs différents et trouver le meilleur rendement (ou puissance, ou traction, ...) pour l'ensemble moteur/hélice.

Le rendement d'un moteur dépend, généralement, de sa vitesse de rotation, soit du couple qu'il fournit, etc...
donc, faut déja établir les rendements des moteurs en fonction de ces divers paramétres.

Le rendement d'une hélice dépend de la vitesse de rotation de celle-ci, etc...

Donc, déja, ressortir des tiroirs la théorie des hélices pour savoir ce qui doit évoluer (vitesse de rotation, vitesse air d'entrée par ex...),


Une fois que tu as les rendements de tes moteurs, et les rendements de tes hélices, reste plus qu'a trouver quel assemblage va le mieux pour avoir le meilleur rendement, le meilleur couple, la meilleur puissance, etc...+

bref y a de quoi faire joujou... mais faut déja avoir les bases de la théorie des moteurs et des hélices (à mon avis)

[soup46]

comparé des hélices sur des moteurs différents et trouver le meilleur rendement (ou puissance, ou traction, ...) pour l'ensemble moteur/hélice.

Le rendement d'un moteur dépend, généralement, de sa vitesse de rotation, soit du couple qu'il fournit, etc...
donc, faut déja établir les rendements des moteurs en fonction de ces divers paramétres.

Le rendement d'une hélice dépend de la vitesse de rotation de celle-ci, etc...

Donc, déja, ressortir des tiroirs la théorie des hélices pour savoir ce qui doit évoluer (vitesse de rotation, vitesse air d'entrée par ex...),


Une fois que tu as les rendements de tes moteurs, et les rendements de tes hélices, reste plus qu'a trouver quel assemblage va le mieux pour avoir le meilleur rendement, le meilleur couple, la meilleur puissance, etc...+

bref y a de quoi faire joujou... mais faut déja avoir les bases de la théorie des moteurs et des hélices (à mon avis)

Oui y a de quoi faire .. Mais justement ces bases je ne les ai pas ... et je n'ai pas réussi à trouver des choses convenables sur internet ...

Merci

[marc83200]

Oui y a de quoi faire .. Mais justement ces bases je ne les ai pas ... et je n'ai pas réussi à trouver des choses convenables sur internet ...

Merci[/quote]

Tu peux peut etre , pour chaque hélice choisie, faire varier la vitesse de rotation et en définir un diagramme en sortie pression, vitesse, puis ensuite, choisir les moteurs qui conviennent le mieux pour chaque hélice

[chuck_73]

pour les hélices, déja fouiller à la bibliothèque, internet, etc.. sur la théorie de Froude (c'est le B.A BA).
3s sous un moteur de recherche donne déja de quoi commencer, idem avec les mots "rendements propulsif", coefficient de traction

Niveau base, tu dois les avoir, je suis même pas sur qu'il y ait une intégrale.


Ensuite, tu peux "taper" dans du plus lourd, avec la theorie de l'element de pale ou de la theorie tourbillonnaire.
Bon, pour le dernier, c'est reelement plus du "hard core", car il faut déja avoir des bonnes bases dans les études de Prandtl etc... bref, si mathématiquement tu pourras t'en sortir, les principes tu ne les auras pas d'ici là.

Ceci; dit, avec la theorie de Froude, tu dois pouvoir faire des choses à partir de tes hélices et moteurs...

[soup46]

Mais je ne suis pas obligé de garder mon matériel non plus, donc si vous avez des idées dans le domaine de l'aéronautique et pour lesquelles je peux faire une expérience, n'hésitez pas

Merci d'avance

[chuck_73]

bah, les expériences aero c'est pas ce qui manque ... mais là je séche un peu enfait (l'embarras du choix)

Sinon, pour tes moteurs, tu peux toujours faire une analyse de l'effort au point fixe.
Tu gars un moteur (electrique de preference), tu fais varier les hélices et tu compares la poussée développée au point fixe, la puissance nécessaire au niveau moteur (sachant qu'il n'y a pas de déplacement, donc v=0 et Froud donne le reste).
Niveau matériel: un voltmétre, un amperemétre, un dynamométre, un chariot sur lequel est fixé ton moteur et hélice et qui glisse sans frottement autant que possible... et si tu veux bien faire les choses, tu peux joindre un truc pour compter les tours d'hélice.
De là, superbe diagrame en tour min vs poussée ou tour/min vs puissance consommée et si je ne me trompe pas, le rendement de l'ensemble

L'avantage, c'est que c'est assez facile à mettre en place car quasiment tout est dispo dans ton école (à voire pour le compte tour), alors qu'un systéme relativement "précis" pour mesurer la vitesse d'un écoulement d'air, ca ne se trouve pas n'importe où.

[soup46]

bah, les expériences aero c'est pas ce qui manque ... mais là je séche un peu enfait (l'embarras du choix)

Sinon, pour tes moteurs, tu peux toujours faire une analyse de l'effort au point fixe.
Tu gars un moteur (electrique de preference), tu fais varier les hélices et tu compares la poussée développée au point fixe, la puissance nécessaire au niveau moteur (sachant qu'il n'y a pas de déplacement, donc v=0 et Froud donne le reste).
Niveau matériel: un voltmétre, un amperemétre, un dynamométre, un chariot sur lequel est fixé ton moteur et hélice et qui glisse sans frottement autant que possible... et si tu veux bien faire les choses, tu peux joindre un truc pour compter les tours d'hélice.
De là, superbe diagrame en tour min vs poussée ou tour/min vs puissance consommée et si je ne me trompe pas, le rendement de l'ensemble

L'avantage, c'est que c'est assez facile à mettre en place car quasiment tout est dispo dans ton école (à voire pour le compte tour), alors qu'un systéme relativement "précis" pour mesurer la vitesse d'un écoulement d'air, ca ne se trouve pas n'importe où.

C'est ce que j'ai fait en 3/2 ... J'ai fait un banc de traction et j'ai tracé des courbes de traction et puissance en fonction du pas, du diamètre, de la vitesse de rotation et du nombre de pales ....

J'aimerais avoir des idées ... Car je suis sûr qu'il y a plein de choses intéressantes et abordables à mon niveau et pour lesquelles je peux me construire des expériences ... Mais aucune idée ne me vient ...

Merci

[soup46]

S'il vous plait ...

Merci

[chuck_73]

Convertit tes hélices en éolienne

[soup46]

Convertit tes hélices en éolienne

C'est-à-dire ? Et comment s'y prendre, que exploiter ?

Merci