Séance de cours

Fonctionnement des buses: flux subsonique et supersonique

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Dans cours

ME-343: Mécanique des fluides compressibles

Fluides compressibles, vitesse sonique, ondes de choc, détente. ...

Description

Cette séance de cours couvre le fonctionnement des buses dans des conditions d'écoulement subsonique et supersonique, en discutant de la pression à la sortie et à l'arrière de la buse, les définitions de la surface libre et de la surface de cisaillement, et les différences entre les flux subsonique et supersonique. L'instructeur explique la relation entre la pression de sortie et la contre-pression, ainsi que les concepts de points sur-relaxés et sous-relaxés dans le fonctionnement de la buse.

Enseignant·e

Flavio Noca

Expertise Fluid MechanicsAerodynamicsDrone Wind & Weather FacilitiesHydrodynamicsCarbon NanotubesExperimental TechniquesBio-Inspired PropulsionSports Aerodynamics & Hydrodynamics Expertise Fluid MechanicsAerodynamicsDrone Wind & Weather FacilitiesHydrodynamicsCarbon NanotubesExperimental TechniquesBio-Inspired PropulsionSports Aerodynamics & Hydrodynamics Current work

Wind & Weather Facilities for Drones - Unsteady Aerodynamics - Advanced Flow Diagnostics Techniques Education PhD | Unsteady Aerodynam

Source officielle

Concepts associés (17)

Tuyère de Laval

La tuyère de Laval est un tube en forme de sablier utilisé pour accélérer des gaz chauds et sous pression qui le traversent jusqu'à ce qu'ils atteignent une vitesse supersonique. La tuyère convertit de manière optimale la chaleur des gaz en énergie cinétique. Elle permet de produire de grandes quantités d'énergie à partir de gaz de combustion. Des tuyères de Laval sont utilisées dans les moteurs-fusées, les turbines à vapeur et les turbines à gaz.

Compressible flow

Compressible flow (or gas dynamics) is the branch of fluid mechanics that deals with flows having significant changes in fluid density. While all flows are compressible, flows are usually treated as being incompressible when the Mach number (the ratio of the speed of the flow to the speed of sound) is smaller than 0.3 (since the density change due to velocity is about 5% in that case). The study of compressible flow is relevant to high-speed aircraft, jet engines, rocket motors, high-speed entry into a planetary atmosphere, gas pipelines, commercial applications such as abrasive blasting, and many other fields.

Transsonique

L'écoulement autour d'une aile passe du régime subsonique au régime transsonique lorsqu'apparaît une zone dans laquelle la vitesse locale devient égale à la célérité du son. Le nombre de Mach correspondant, inférieur à 1, s'appelle le Mach critique. Pour la clarté de l'exposé il est commode de se placer sur l'aile fixe comme dans une soufflerie qui produit un écoulement d'air autour d'une maquette fixe. nombre de Mach critique Pour qu'une aile développe une portance, son profil est étudié pour dévier l'air tout en minimisant la traînée induite.

Avion supersonique

vignette|Un F/A-18C Hornet lors d'un vol supersonique. Un avion supersonique est un avion capable de voler plus vite que la vitesse du son (Mach 1). La vitesse du son à au niveau de la mer est d'environ (soit ). Des avions supersoniques ont été développés durant la deuxième moitié du siècle et ont eu principalement des usages scientifiques et militaires. Seuls deux avions civils supersoniques sont entrés en service : le Tupolev Tu-144 et le Concorde. Les avions de chasse sont l'exemple le plus courant d'avion supersonique.

Pression

La pression est une grandeur physique qui traduit les échanges de quantité de mouvement dans un système thermodynamique, et notamment au sein d'un solide ou d'un fluide. Elle est définie classiquement comme l'intensité de la force qu'exerce un fluide par unité de surface. C'est une grandeur scalaire (ou tensorielle) intensive. Dans le Système international d'unités elle s'exprime en pascals, de symbole Pa. L'analyse dimensionnelle montre que la pression est homogène à une force surfacique ( ) comme à une énergie volumique ( ).

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Séances de cours associées (36)

Chocs droits: Entropie

Explore les chocs droits dans la dynamique des fluides, en discutant de l'entropie, des gaz idéaux et de la relation Rankine-Hugoniot.

Caractéristiques: Introduction

Introduit les caractéristiques des flux supersoniques et les conditions de prise en compte des flux irrotationnels.

Ondes de choc Tables

Couvre les tables d'ondes de choc pour différentes valeurs gamma et leur impact sur les propriétés d'écoulement.

Caractéristiques - Coordonnées naturelles

Explore les flux supersoniques bidimensionnels en utilisant des coordonnées naturelles basées sur des lignes et des familles normales, en mettant l'accent sur leurs applications pratiques.

Straight Shocks - Fonctionnement en soufflerie supersonique

Explore le fonctionnement d'une soufflerie supersonique avec des chocs droits et comment optimiser les conditions de test.

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