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Crystalix
Pilote F3
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 Posté le: Jeu Juil 17, 2008 6:09 pm Sujet du message: Surface de référence |
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Je recherche des valeurs de surface de référence S d'une F1, à savoir la surface que la voiture occupe une fois projetée dans un plan situé sous ses roues (perpendiculaire au plan du maître-couple).
Cette variable intervient dans la formule de calcul de la force de portance :
Fz = q*S*Cz
où q=0.5*rho*V*V est la pression dynamique du fluide
(rho est la masse volumique du fluide, V la vitesse du vent relatif).
Après quelques temps de recherche j'ai trouvé des valeurs pour la surface frontale (à peu près 1,6m^2 quelqu'un peut-il confirmer ?) mais jamais pour la surface de référence. Si quelqu'un à des valeurs à me filer, béni soit-il !!
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Crystalix
Pilote F3
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 6:59 pm Sujet du message: |
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Hum... OK  Je vais me démerder ! Non à part ça j'ai fait un calcul et j'ai trouvé Sz=6m^2 à peu près... Si quelqu'un peut confirmer...
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Otagun
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 7:34 pm Sujet du message: |
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C'est pour quoi ses calculs ? Un TPE ?
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Crystalix
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 8:24 pm Sujet du message: |
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Non c'est juste comme ça... Pour calculer traînée, portance, etc... En fait j'adore l'aéro, je suis plutôt fan de technique avant tout !
PS : les TPE c'était ya deux ans... Je suis en école d'ingé là ... et c'est là que je m'aperçois que je ne me suis pas présenté sur ce forum 
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Otagun
Admin
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 9:08 pm Sujet du message: |
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| Crystalix a écrit: | | PS : les TPE c'était ya deux ans... Je suis en école d'ingé là ... et c'est là que je m'aperçois que je ne me suis pas présenté sur ce forum |
Dac ben file te présenter ^^
Pour ta question je ne sais pas vraiment la référence S désolé.
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Newnours
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 10:03 pm Sujet du message: |
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euh......z'etes sur qu'on parle de F1 la ???? ^^
moi qui croyais qu'un moteur et quatres roues suffisait.....pffffff chui largué moi 
bon en gros explique pour les nul comme moi a quoi sert ton truc,et.....en francais stp ^^
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hypercars
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 11:18 pm Sujet du message: |
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| Newnours a écrit: | euh......z'etes sur qu'on parle de F1 la ???? ^^
moi qui croyais qu'un moteur et quatres roues suffisait.....pffffff chui largué moi
bon en gros explique pour les nul comme moi a quoi sert ton truc,et.....en francais stp ^^ |
je suis dans le mêle cas que toi ^^ en plus la physique et moi ca faisait 2 puissance 300
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http://vivelefootetlaf1.skyrock.com/
Mieux vaut prouver ses capacités sur la piste que dans les longs discours ! |
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Yop
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| Posté le: Sam Juil 19, 2008 11:21 pm Sujet du message: |
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C'est plus sur l'aéro, mais j'ai vu des formules dedans.
http://f1-aero.com/
Par notre ami Le Baron Rouge
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McLaren est la meilleure équipe de F1
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Crystalix
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 10:58 am Sujet du message: |
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| Newnours a écrit: | euh......z'etes sur qu'on parle de F1 la ???? ^^
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Wé jte jure ! Je vais essayer d'éclaicir un peu le sujet.
En fait comme je l'ai expliqué dans mon premier message, c'est pour calculer la fore de déportance (force en bleu sur l'image) qui "plaque" la voiture au sol et l'empèche de partir dans les pneus de sécurité à chaque virage !
Je connais pas les valeurs exactes mais il me semble qu'a pleine vitesse, les différents ailerons amènent l'équivalent de 2T d'appui, c'est à dire comme si 2000kg étaient posés sur la voiture : elle est donc plaquée au sol, mais n'a pas les inconvénients d'une telle masse. En effet une F1 de 2.5T ne pourrait jamais tourner (force centrifuge trop forte) et elle mettrait beaucoup trop de temps pour atteindre les 300km/h !
Cet appui est du à la force du vent sur les surfaces portantes (ailerons), cette force augmentant avec le carré de la vitesse. Pour faire simple cela veut dire que si on augmente la vitesse de la F1 de 10km/h, l'appui augmentera de 10^2=100N. Edit : c'est pas exactement ça voir plus bas^^
C'est cette force qui permettrait à une F1 de rouler au plafond d'un tunnel à partir de 180km/h ! (si les moteur pouvaient fonctionner à l'envers).
Voilà pour cette brève explication.
Et donc je cherchais une valeur de la surface projeté horizontalement (surface formée par l'ombre de la caisse si vous voulez) qui est celle que l'on utilise dans le calcul de la portance.
Merci Yop pour ce site que je ne connaissais pas ! Il a l'air intéressant ! Dire que depuis des mois je tape "F1 aéro" sur Google et je ne l'aie jamais vu ! Thanks ! 
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Dernière édition par Crystalix le Dim Juil 20, 2008 11:46 am; édité 2 fois |
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Otagun
Admin
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 11:12 am Sujet du message: |
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| Citation: | | que si on augmente la vitesse de la F1 de 10km/h, l'appui augmentera de 10^2=100N. |
Je te reprends juste sur cette phrase qui est fausse ^^ (oui je suis nul en math mais quand même ^^).
Si on augmente la vitesse de 10 Km/h la différence du facteur V² est égale à : (et si x est la vitesse de référence)
(x+10)² - x² = 20x + 100
exemple avec 80km/h et 90.
20 * 80 + 100 = 1700
On peut vérifier par 90² - 80² = 1700
C'était juste ca maintenant je sors car j'en doute pas je suis plus nul que toi
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fisico_6403
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 11:20 am Sujet du message: |
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Ouai moi aussi ça m'intéresserais de connaitre ça 
Enfin c'est peut être pas la même valeurs sellons les voiture, et ça varie selon la masse de la voiture, la pression de pneus...
Pi bon avec les pneus qui sont rainurés, ça fait de la surface en moins
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Crystalix
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 11:42 am Sujet du message: |
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| Otagun a écrit: | | Je te reprends juste sur cette phrase qui est fausse ^^ |
Ouioui c'est juste, tu as raison. Je voulais juste rappeler ce que "proportionel au carré de la vitesse" signifiait, mais effectivement, j'ai fait ça un peu vite.
| fisico_6403 a écrit: | Enfin c'est peut être pas la même valeurs selon les voiture, et ça varie selon la masse de la voiture, la pression de pneus...
Pi bon avec les pneus qui sont rainurés, ça fait de la surface en moins |
C'est sûr que ça va varier un peu selon les voitures, mais la masse et la pression n'ont rien à voir la dedans, c'est juste une projection dans un plan horizontal (ça correspond à la surface de l'ombre de la monoplace quand le soleil est au zénith si tu veux )
Et pour les pneus rainurés, ça ne change rien, une fois projetés au sol, tu voies bien que la surface est la même (pense à l'ombre une nouvelle fois)
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Dernière édition par Crystalix le Dim Juil 20, 2008 11:55 am; édité 1 fois |
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Newnours
Fan de Prost
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 11:50 am Sujet du message: |
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merci a tous ^^
au moins c'est (un peu) plus clair maintenant
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Le Baron Rouge
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 12:06 pm Sujet du message: |
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Bonjour
Je passais par là et je voyais que ça parlait d'aérodynamique, alors forcément ça m'intéresse
Pour répondre à votre question, d'après les informations dont je dispose, la surface de référence dépend du Cx de l'objet qu'on étudie. Pour les objets profilés (donc destinés exclusivement à la réduction de la traînée aérodynamique) donc de Cx inférieur à 0,05, la surface de référence (dans un repère de l'espace (O;x;y;z), portance en z et traînée en x) est le plan (O;x;y). Si on place la portance sur l'axe y, la surface de référence devient le plan (O;x;z).
Dans le cas d'une monoplace de F1, le Cx était largement supérieur à 0,05 : les plus bas coefficients sont mesurés à Monza, et sont de l'ordre 0,682 (j'aurais bientôt des résultats plus récents donc je pourrais corriger, cette valeur a déjà quelques années^^). Donc dans ce cas, la surface de référence pour le calcul des différents forces devient la surface frontale. En effet, le braquage des ailerons augmente les appuis, la traînée et bien sûr la surface frontale. Cette surface frontale est d'environ 1,6m^2.
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Crystalix
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 12:21 pm Sujet du message: |
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| Le Baron Rouge a écrit: | | Donc dans ce cas, la surface de référence pour le calcul des différents forces devient la surface frontale |
Je dirais que c'est faux. Il me semble que quel que soit le Cx, on prend la surface projetée pour calculer la portance. En revanche tu as raison pour la trainée, pour Cx<0.05, on prend la surface projetée, pour un Cx>0.05, la surface frontale.
| Le Baron Rouge a écrit: | | 1.6m^2 |
Oui mais ça, comme tu l'as dit, c'est la surface frontale, on l'utilise en effet pour calculer la traînée. Moi je cherche la surface projetée que l'on utilise pour calculer la force de portance, par le calcul j'ai trouvé a peu près 6m^2.
Après pour revenir à la surface frontale, dire qu'elle dépend du Cx ne me plaît qu'à moitié ; disons qu'elle dépend de la configuration utilisée (angle d'incidence, forme du profil, etc)
Et pour la Cx, les valeurs sont de 0.9 sur un circuit moyen (plus de 1 à Monaco je crois, 0.7 à Monza, c'est juste )
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Crystalix
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 12:46 pm Sujet du message: |
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(Je reposte pour que cela soit plus clair)
Baron Rouge, j'ai relu des articles et il se trouve qu'on a tous les deux raison à propos de quelle surface utiliser.^^ Tous ça dépend de quel Cz utiliser ! Je vais manger et je poste ça après
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Le Baron Rouge
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 1:03 pm Sujet du message: |
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Pour le calcul de la déportance et de la traînée d'un élément de la monoplace, on prend généralement une projection de cet élément sur un plan perpendiculaire à l'écoulement (le maître couple).
Vu que les forces aérodynamiques sont dues en grande partie à le 3e loi de Newton (principe d'action/réaction), il serait logique que, vu le sens d'écoulement de l'air, la déportance soit prise calculée d'après un plan perpendiculaire à celui-ci. (bon après je n'ai pas la prétention d'avoir les connaissances d'un ingénieur , loin de là )
Après effectivement pour la surface projetée, je n'en ai aucune idée^^
Sinon la surface frontale ne dépend pas du Cx, j'ai du mal m'exprimer dans mon post précédent, mais je suis entièrement d'accord avec toi sur ce point ! (pour le Cx de Monaco, il dépasse effectivement 1, pour atteindre 1,1 ).
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Le Baron Rouge
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 1:04 pm Sujet du message: |
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| Crystalix a écrit: | (Je reposte pour que cela soit plus clair)
Baron Rouge, j'ai relu des articles et il se trouve qu'on a tous les deux raison à propos de quelle surface utiliser.^^ Tous ça dépend de quel Cz utiliser ! Je vais manger et je poste ça après |
Super, j'attends ton post avec impatience  Toujours prêt à en apprendre plus sur la F1 !
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Crystalix
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| Posté le: Dim Juil 20, 2008 1:40 pm Sujet du message: |
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Alors, voilà.
Ce tableau est un peu bordélique mais bon, ce qu'on voie c'est qu'on peut calculer la Fz (force de portance) de deux manière : avec la surface frontale et le Cz de 2.7 ou avec la surface projetée et le Cz de 0.7. Ce dernier Cz est fonction de l'angle d'incidence des ailerons, de la forme de leurs profils, etc, qui ne sont pas les mêmes selon dans quel plan on se place (selon la projection sur le plan oxy ou oxz quoi). Enfin là j'invente un peu, je cherche à comprendre la signification de ce Cz de 0.7.
En tous cas j'ai vérifié avec des calculs ça marche !
Pour V=50m/s (q pression dynamique)
Fz = q*Sz*Cz = q*1.6*2.7 = 6982N
ou Fz = q*6.0*0.7 = 6788N (autres valeurs de Sz et Cz)
On remarque qu'avec les deux calculs, on obtient à peu près la même chose !
Après il faut affiner le 0.7 et le 2.7, c'est un peu approché mais voilà ! J'ai vérifié avec d'autres vitesses ça marche aussi !
Hop F1 à la Une maintenant je revient après le GP, bonne course à tous !
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