Distribution de portance et distribution de corde

Salut Stéphane,

J'ai donc retrouvé d'où sort la valeur de la constante annoncée dans un post précédent pour déterminer RE(CL=1). C'était même 88 le nombre exact.
Maintenant on voit bien maintenant que cela dépend fortement de nu et de rho, c'est à dire de la température et de la pression ambiante. Par contre il faut utiliser la masse en Kg et la surface en m² pour que le résultat soit bon.

Bonjour,

Qui pourrait m'explique ce que c'est le "tansition point"?
http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=13048332&postcount=13

Merci

Erik

Salut Erik,

Le point de transition est l'endroit du profil à partir duquel l'écoulement sur le profil devient turbulent.

C'est en anglais, mais bon tu es au moins parfaitement bilingue :




C'est tiré de ce site extrêmement intéressant : http://history.nasa.gov/SP-367/contents.htm

Sur l'image provenant de XFLR5 que tu proposes, on y a représenté une ligne passant par les différents points de transitions le long de l'envergure.


@+

JC

Bonjour,

Comme un certains nombre d'entre vous passe du temps sur XFLR5, je fait ici un petit point sur XFLR5 et la distribution de portance.

Dans XFLR5, il existe au moins trois méthodes pour effectuer le calcul de l'aile :
- LLT pour Lift Line Theory, basée sur la théorie de Prandtl mais avec une formulation non linéaire.
- VLM pour Vortex Lattice Method, basée sur une surface simplifiée de l'aile (surface passant par la ligne moyenne des profils) sur laquelle on place des vortex élémentaires en forme de fer à cheval discrétisants le flux.
- 3D Panels, basée sur une résolution s'appuyant sur des surfaces discrétisées (surfaces extérieures des profils) plus réaliste que celles de la méthode VLM.

Petit récapitulatif des intérêt et des limitations de ces différentes méthodes.

LLT :

Intérêts :
- Bonne précision pour le calcul de la distribution de portance
- Estimation précise de la portance totale
- Estimation précise de la trainée visqueuse (la part de trainée du profil dans la trainée totale).

Limitations :
- Pas ou peu de flèche
- Pas ou peu de dièdre
- Un allongement pas trop petit
- Pas de stab en plus de l'aile
- Pas de fuselage en plus de l'aile

VLM :

Intérêts :
- Prises en comptes des effets de la flèche
- Prises en comptes des effets du dièdre
- Faibles allongements possibles
- Possibilité de prise en compte simultanée de l'aile et du stab

Limitations :
- Non prise en compte de la viscosité sur le coefficient de portance
- L'angle d'attaque ne doit être trop grand ou trop petit
- Pas de fuselage en plus de l'aile

3D Panels :

Intérêts :
- Meilleure prises en compte des surfaces réelles
- Modélisation du fuselage possible

Limitations :
- Non prise en compte de la viscosité sur le coefficient de portance
- L'angle d'attaque ne doit être trop grand ou trop petit
- Complexité d'usage

Et en pratique alors ?
Souvent les méthodes les plus simples sont les plus efficaces à partir du moment où l'on connait leurs limitations.
Ainsi la méthode LLT, couplée avec des lois plus ou moins empiriques, a montré une bonne corrélation avec des mesures expérimentales lors du comparatif effectué sur le Jibe :
http://sailplane-matscherrer.blogspot.com/2008/04/results-from-wind-tunnel.html


Mais prenons un exemple simple avec juste une aile seule pour comprendre comment ça se passe avec XFLR5.

On prend un profil connu qui va bien : AG455CT-02R

On prend une forme d'aile en simple trapèze et un allongement >100 pour annuler les effets dû à la trainé induite. L'aile n'a pas de dièdre ni de flèche pour ne pas introduire d'effets secondaires.

On calcule alors à l'aide des différentes méthodes la répartition du coefficient de portance le long de l'envergure.

Résultats :





La méthode LLT montre bien la prise en compte de la non linéarité du coefficient de portance, mais pas du tout la VLM et la 3D Panels qui restent insensibles au Re critique du profil.
Lorsque l'on s'intéresse à la distribution de portance, les méthodes VLM et 3D Panels amènent à des résultats trop idylliques à cause de l'absence de prise en compte des effets de la viscosité sur le coefficient de portance.

Une petite astuce au passage, le tracé de la distribution de portance elliptique idéale directement sur le graphique :




Conclusion :

Si vous faite de la conception d'aile avec XFLR5, n'oubliez pas d'utiliser la méthode LLT pour le calcul de la distribution de portance.


@+

JCT

JC t'es un prince!
Gérard

Bonjour à tous
Existe t il un logiciel ou une méthode pour evaluer les effects du braquage des gouvernes ?
( angle de braquage , vitesse de vol / trainée , portance )
Je demande ça , c'est pour un but unique .
Tester sur le papier ( écran ) les effets induits des gouvernes sur un modèle existant et pouvoir
comparer les differents réglages avant de voler en vrai .

Charles qui prépare l'hiver .

Charles Rodriguez a écrit:

Bonjour à tous
Existe t il un logiciel ou une méthode pour evaluer les effects du braquage des gouvernes ?
( angle de braquage , vitesse de vol / trainée , portance )


Charles qui prépare l'hiver .

QFLR5 est un outil très performant.

J'ai pu faire quelques études sur la stabilité en lacet, tangage et rouli. On peut ainsi voir l'effet du dièdre sur la stabilité en rouli, l'effet de l'incidence sur le lacet (où pourquoi il ne faut pas avoir des ailerons quand on tire sur la profondeur en virage type F3B), faire une étude entre une spirale aux ailerons ou avec la dérive uniquement, de l'influence du braquage des volets sur le Cm et le Cz (où l'on s'apperçoit que l'on en met toujours trop et en particulier pendant le treuillage)... Une véritable mine pour une analyse papier avec une assez bonne représentativité par rapport à la réalité.

La dernière version de QFLR5 introduit aussi la notion d'inertie. Il faut ensuite travailler avec AVL de M. Drela pour faire de la dynamique. Là c'est un peu "touchy" pour faire fonctionner le zinzin. Il faut attendre quelques mois pour faire de la dynamique avec QFLR5 de façon plus aisée au niveau de l'interface homme machine.

Bref QFLR5 est une boite à outil qui permet de voir pas mal de choses en terme de comportements "statiques" et bientôt en dynamique. Le tout est de savoir ce que l'on cherche et interpréter...
De quoi alimenter les longues soirées d'hivers quand on ne peut s'entraîner.

bonjour,
j'ai essayé la méthode donnée par JC Tourniaire en première page pour avoir une répartition de portance elliptique le long de l'aile. Je débute en aérodynamique, j'essaie pour l'instant de comprendre un peu comment ça marche.

J'ai donc calculé la répartition de portance pour des cordes elliptiques, pour ensuite modifier ces cordes pour que la répartition de la portance soit elliptique. Je pense avoir à peu près réussi.

J'apprécierai beaucoup que quelqu'un regarde mon ficher excell pour me dire si je suis totalement dans le faux ou si je ne me suis pas trop trompé.
voilà le lien pour le télécharger, je ne sais pas pourquoi mais google a supprimé les graphiques. Si vous voulez les voir, je peux envoyer le fichier par email.

http://spreadsheets.google.com/ccc?key=0Aiykewqtat0pdEdRcmQwaW9XRHZzMTlGN0xNVTREM1E&hl=en

merci beaucoup!

Emil

bonjour,
j'essaye de vérifier mes résultats avec Qxflr5, mais je n'arrive pas à tracer le graphique de la répartition de portance.
J'ai mon aile qui est dessinée dans le module conception d'aile et d'avion,



je vais ensuite dans définir une analyse, je coche LLT:


Mais je ne comprends pas pourquoi il me dit que la charge alaire est de 0 kg.cm-1





quand j'appuie sur analyser, il ouvre une fenêtre, normal, mais marque "pas de convergence après 100 itérations".

Il n'y a rien qui se dessine sur la fenêtre "vue OpPoint".
J'ai beau cocher afficher la courbe elliptique, rien ne s'affiche.

Est-ce qu'il faut calculer les polaires du profil auparavant?

est-ce que quelqu'un qui est habitué à utiliser Xflr5 pourrait m'aider un peu?

merci!

Si tu essaies de faire une LLT (ou toute analyse d'ailleurs) sans avoir de polaires, tu n'obtiendra rien.

Fait bien attention aux nombres de Re mini et maxi de ces polaires et à leur espacement. Autour du Re critique, il se passe pas mal de choses.
Donc densifier un peu le nombre de polaires dans les bas Re.

Ensuite, fait attention au type de polaire de planeur que tu as demandé. Celle de type 1 est à vitesse constante. Personnellement, je n'utilise que peu (je fait du planeur, pas de l'avion).

Celle de type 2 permet d'avoir la "vraie" polaire Vz=F(Vx).

N'oublie pas que les résultats d'une aile seule sont bien différents de celle avec stab et dérive voir avec fuselage.

Pour prendre e compte le fuselage, seule une polaire 3D le permet. Mais les résultats dépendent du mailleur et comme celui-ci est assez "simpliste", les résultats sont à prendre avec précautions.

Cela dit, la comparaison d'une aile avec une autre aile est elle réaliste.


Maintenant, si dans votre club vous souhaitez vous perfectionner sur l'aérodynamique, je suis prêt à vous faire cela sur 1 voir 2 jours pour les experts... Nous avons déjà fait cela l'année dernière dans le 91, et tout le monde est reparti enchanté. Il faut dire que faire de l'Aéro sans formules...

Marc

merci beaucoup pour la réponse

Sinon je ne suis pas membre d'un club, dommage.

J'essaye juste de comprendre un peu les lois de base, et de voir comment je pourrai améliorer mes constructions.

donc si j'ai bien compris, il faut que je fasse les polaires de type 2 du profil dans le module analyse directe de XFoil, puis que je les exporte pour ensuite les récupérer dans le module conception d'aile et d'avion?

J'ai rajouté un stab et une dérive ainsi qu'un fuso.

dans la polaire du profil, que représente la valeur Re*sqrt(Cz)?

J'avoue que je suis un peu perdu avec tous ces paramètres.

Je sais que ces questions peuvent paraitre rébarbatives voir stupides, mais ce sont celles qu'on se pose en tant que débutant

merci

Salut Emil,

Il faut faire les polaires en type 1.
Donc, par exemple pour un F3K, tu en fais entre RE=10000 et RE=300000 avec des intermédiaires à :
20000, 30000, 50000, 80000, 100000, 200000. Pas besoin de les exporter ensuite.

Ensuite l'analyse de l'aile sera en type 2.


Quelques conseils :
- Ne modélises que l'aile
- Fais des choses simples pour comprendre pas à pas
- N'hésites pas à poser des questions

Un peu de lecture :
http://xflr5.sourceforge.net/docs/Survol_Bases_Aero_et_XFLR5.pdf

Et là tu travailles ton anglais en plus :
http://www.rcsoaringdigest.com/pdfs/RCSD-2008/RCSD-2008-02.pdf


@+

JC

merci beaucoup pour ces conseils!

J'ai réussi a visualiser la répartition de portance sur mon aile. Avec la LLT, elle est parfaitement elliptique, mais avec les autres méthodes de calcul, la portance est un peu au dessus de la portance idéale au niveau des saumons.

Je dois donc réduire un peu la corde vers les saumons.

Pour différentes valeurs d'alpha, j'obtient à peu près les mêmes résultats.

Je n'arrive pas par contre à obtenir cette courbe pour le planeur avec empennages.

merci

La methode llt d XFLR5 prédit très bien la portance. Si elle donne une bonne répartition elliptique, ne touche à rien. Les autres méthodes sont moins précises pour une aile droite.

Pour rajouter le stab et la dérive, crée un "plane" et importe l'aile que tu as créé puis positionne ton stab et ta dérive. Si tu n'arrive pas actuellement à mettre le stab, c eqt que tu a créé une "wing".

j'arrive bien à créer le planeur avec stab dérive et fuso, mais je n'arrive pas à faire l'analyse. Il lance le calcul mais ne fait rien ensuite.
J'ai pourtant bien fait les polaires du profil de dérive et de stab.

Sinon, quel angle d'attaque faut-il optimiser? Est-ce qu'il vaut mieux minimiser la traînée en vol normal (2° je crois), ou quand elle est la plus importante c'est a dire avec de forts angles d'incidence?

comment le logiciel détermine-t-il la vitesse de vol? Est-il possible de faire varier cette vitesse sans changer l'angle (pour le lancer par exemple, je crois que l'angle n'est pas très important mais la vitesse est très élevée )?

Merci

Il est possible que tu n ai pas les bons nombre de Re pour le stab pu les ailes. Il faut souvent descendre à 10000 voir moins.

attention aussi à ne pas avoir des cordes trop petites. Ne desceds pas trop en dessous de 5cm.

Sinon, vérifie bien que tu ai bien choisi les profils pour chaque section de l aile ou du stab et dérive.

C est en général les erreurs commises

pour le callage de l aile, c est à toi de voir. Caler là où tu pense que c est le plus important. En général, c'est la vitesse. Mais cela fait ensuite voler trè queue basse. Bref, il faut souvent faire un compromis...

Pour voir les perfo au lancement, fait une polaire du modèle de type 1 (spécification de la vitesse).

bonjour,

j'ai refait des polaires a très faibles nombres de Reynolds pour le profil du stab et dérive, mais ça ne marche toujours pas...

Sinon, mon aile commence a être pas mal je crois, la répartition est assez elliptique pour les différentes vitesses et angles d'incidence.



Elle ressemble bizarrement aux autres ailes de F3K...

Il n'y a pas de vrillage, mais la répartition semble bonne quand même, c'est possible ou pas?

merci

Bonjour.
Il n'y a pas de vrillage mais il y a une diminution de la corde.
Tu demandais plus haut comment le logiciel détermine la vitesse de vol. Il me semble que c'est toi qui détermine des vitesses en choisissant un nombre de reynolds dans les OP.
Marc: tu dis que la méthode LLT est plus précise pour les ailes droites. Droites, c'est sans flêche? Cris.

Oui Aile droite veux dire sans fleche.

Pour l erreur qui plante, ben va falloir que tu m envoies ton fichier

on fait cela par la mp

a suivre...

Citation :

Si les commandes DOS de xfoil vous rebutent, téléchargez XFLR5, qui est une version Windosifiée et améliorée de Xfoil.

et aussi MACifiée!!! merci JC

Xflr5 est plus qu'une simple souflerie. Le programme vous donne une représentation en 3D de votre modele et calcule toutes ses performances. Avec lui, plus de problème de calage de stab et de centrage. Il faut juste savoir queemlle courbe il faut regarder. En une journee de manip, vous serez plus qu autonome.

Je regarde actuellement une advance version qui fait la dynamique. Il y a quelques points qui me chiffonne encore, mais les modes propres sont assez proches de la réalité. A suivre de près donc!

Bonjour je relance un petit peu le sujet.

Je suis entrain de faire un nouveau modèle f3k avec la série MN26. Je mettrai tout cela naturellement en Open source dès que j'aurai terminé.
Je suis parti d'une géométrie d'aile et pour avoir un bonne distribution de portance j'ai donc adapter le profil à la géométrie en modifiant la cambrure.

Par contre comme il est très bien expliqué dans le sujet on a une grande variation de la portance en fonction de l'angle d'attaque.
Ma question est pour quel angle d'attaque optimiser l'aile?
Je suis parti avec l'angle de calage de l'aile donné par predim RC sur le modèle complet? J'ai bon ou pas? Je n'étudie ici que l'influence de l'aile.



Merci de votre aide

Nicolas

Salut Nicolas.
Je ne suis pas assez "calé" pour te répondre.
Je ne sait pas comment Prédim calcule les calages: il calcule le V long. ok, mais il propose un calage concret pour l'aile et le stab. ça veux dire qu'il y a un choix d'incidence du fuselage pour optimiser sa trainée? Mais à quelle vitesse?
J'ai essayé de changer des entrées (la vitesse en virage dans la page "allongement", la masse..) je ne vois pas ce qui joue sur les calages (du stab et de l'aile).
Pour ta question, je suppose qu'il faut choisir une vitesse ou un Cz de vol à optimiser et qu'il y corresponds un angle alpha d'incidence?
Un F3k gagnerait à avoir une distribution optimisée au Cz de vol en spirale dans une pompinette? Cz= 0,3?

Au fait, j'étais curieux de découvrir le F3k, c'est fait, je crois que je vais essayer d'insister un peu et probablement construire. Aplus Cris.

Mathis Nicolas a écrit:

Bonjour je relance un petit peu le sujet.

Je suis entrain de faire un nouveau modèle f3k avec la série MN26. Je mettrai tout cela naturellement en Open source dès que j'aurai terminé.
Je suis parti d'une géométrie d'aile et pour avoir un bonne distribution de portance j'ai donc adapter le profil à la géométrie en modifiant la cambrure.

Par contre comme il est très bien expliqué dans le sujet on a une grande variation de la portance en fonction de l'angle d'attaque.
Ma question est pour quel angle d'attaque optimiser l'aile?
Je suis parti avec l'angle de calage de l'aile donné par predim RC sur le modèle complet? J'ai bon ou pas? Je n'étudie ici que l'influence de l'aile.



Merci de votre aide

Nicolas

Hello

Pour optimiser la géométrie de ton aile tu choisis l'angle d'attaque correspondant au Cz que tu veux optimiser.

Pour un F3K je choisirais le Cz correspondant à la finesse max (du planeur complet) ou même un Cz légèrement supérieur. Et bien sûr je ne ferais pas les calculs avec le profil en lisse mais mais avec le braquage de volet qui optimise la traînée pour le Cz recherché.
Sur planet soaring tu trouveras dans l'article sur les volets un fichier excel qui permet un premier calcul rapide que tu pourras éventuellement affiner dans XFLR5 ou 6.
Tel quel prédim RC ne permet pas d'optimiser une aile avec une évolution de profil car la démarche suppose une même polaire et un même Re tout le long de l'aile. Mais on peut ruser en convertissant les variations d'alpha0 des profils en vrillage. Et si tu as vraiment du temps tu peux aussi tout rentrer dans XFLR5. Dans les 2 cas l'essentiel c'est d'y croire.

Le calage de l'aile par rapport au fuselage, c'est autre chose : c'est pour optimiser la traînée du fuselage
Dans le cas d'un F3K la traînée du fuselage représente un pourcentage de la traînée totale bien plus grand au lancé qu'en spirale (en gros le pourcentage d'énergie que le fuselage te fait perdre au lancé est plus important que dans le reste du vol). Donc j'optimiserais le calage pour le lancé (et là aussi il ne faut oublier de tenir compte de l'utilisation des volets).
Pour un F3k j'imagine volontiers un fuselage genre SlimFast mais à plat pour minimiser la traînée du dérapage au lancé. Donc pas plus de 15mm de haut et 35mm de large

TP

oui, le principe retenu pour le FW4 par PCM..

ce fuseau est extra.
Je comprend pas pourquoi ils ne l'ont pas gardé et associé avec la nouvelle aile...
(bon, ils ont ont fait des tests, c'est du très sérieux, il y a surement plusieurs raison..)