Ce chapitre a pour rôle d'éclairer le lecteur sur les
moyens dont dispose l'aérodynamique expérimentale et
les instruments de mesures qui permettent de tracer les polaires des
profils.
Nous pouvons classer les souffleries en deux grands groupes :
- Les souffleries à circuit ouvert
- Les souffleries à circuit fermé
Les souffleries à circuit ouvert :
Suivant la longueur des collecteurs et diffuseurs, on distingue
trois types de souffleries :
Ces distinctions sont nécessaires pour les corrections de
parois, que nous verrons plus loin.
Afin de réduire les turbulences à l'entrée de
la chambre d'expérience, on place dans le collecteur (et le
diffuseur) une grille à mailles serrées qui rend le
courant laminaire.
Les souffleries à circuit fermé :
La plupart des souffleries modernes sont de ce type.
Toutefois, le fait d'utiliser l'air en circuit fermé apporte
un inconvénient; en effet, l'air s'échauffe pour des
vitesses élevées, ce qui oblige à utiliser des
réfrigérants afin d'obtenir des températures
constantes.
Calculs et mesures :
Les souffleries étant des milieux clos, il faut apporter
des corrections : les corrections de parois :
iréel = imesuré -
Di (i est l'angle d'incidence)
Cxréel = Cxmesuré - DCx
Où S est la surface de l'aile et So celle de la section de
la veine d'essai, et e un coefficient
égal à +1 si la veine est libre et -1 si la veine est
guidée.
Les mesures se font par des mesures de différences de
pression entre la pression statique et la pression totale.
en mesurant Dh, on pourra donc
déterminer V.
Balance aérodynamique :
Ce type de balance permet de mesurer tous les paramètres
aérodynamiques d'un appareil en soufflerie.
Un exemple de soufflerie :
La soufflerie utilisée par
Cette soufflerie est à circuit ouvert du type Eiffel. Les
dimensions de la chambre d'expériences ont : 0,37 x 0,6 m pour
la section, et ce sur 0,8 m de long. Un ventilateur à 6 pales
en sortie de diffuseur est entraîné par un moteur de
0,75 kW. Les maquettes d'une envergure de 0,37 m sont fixées
entre deux plaques tournantes qui permettent de faire varier
l'incidence de la maquette. Le fait que la maquette soit fixée
à chaque extrémité nous permet de
considérer que les mesures faites sont valables pour une aile
infinie; en effet, par ce moyen, les effets de bout d'ailes (bords
marginaux) sont éliminés.
Mesures :
- portance : les plaques tournantes sur lesquelles est
fixé le modèle sont liées à une
balance qui mesure directement la portance en force.
- traînée : la traînée est
déterminée par la répartition des pressions
le long du profil. La valeur moyenne de cette répartition
étant calculée par intégration.
Remarque :
En ce qui concerne la comparaison de profils par leurs
polaires, il faut utiliser des polaires issues d'une même
soufflerie; en effet, pour un même profil passé dans
deux souffleries différentes, on obtiendra deux polaires
différentes, les souffleries introduisant de nombreuses
perturbations incontrôlables et très différentes
d'une soufflerie à l'autre.
Les mesures se font par des mesures de différences de
pression entre la pression statique et la pression totale.
Dp =
pi-po = 1/2.rair.V²
Dp = rHg.g.Dh =
1/2 rair.V²
Balance aérodynamique :
Ce type de balance permet de mesurer tous les paramètres
aérodynamiques d'un appareil en soufflerie.