18 réponses à ce sujet

[Samuel]

Bonjour,

Comment on simule les turbulateurs dans le logiciel XFLR5?

Doit-on l'intégrer dans le profil? Mais comment!

Merci

Samuel

Modifié par Samuel, 25 janvier 2011 - 12:27.

[Marco]

Il suffit d'indiquer là où tu veux que se produise la transition laminaire -> turbulent lors que tu définis la polaire.

[Samuel]

merci,

c'est édifiant la différence avec des turbulateurs, le gain en portance est quand même très important.

[Hugues]

merci,

c'est édifiant la différence avec des turbulateurs, le gain en portance est quand même très important.

salut,

n'oublie pas par contre qu'il s'agit d'une simulation, dans des conditions idéales, avec un profil géométrique qui ne correspond pas exactement à la réalité . Au final c'est ce qui se passe en l'air qui compte, avec des turbulences, le feed-back du pilote, etc....

Si les trurbulateurs apportent autant, pourquoi n'en voit-on pas plus déjà installées par les fabricants de modèles ? , car ils ne coûtent pas cher.

Aussi, si je ne me trompe pas, dans les compétitions de type "F-celui qui grattera le plus longtemps", je ne me rappelle pas avoir vu tant de planeurs avec des turbulateurs. Ces pros n'auraient pas encore compris le truc ? ça me semble étonnant vu le faible coût et la simplicité et l'acharnement qu'ils mettent parfois à optimiser leurs modèles.

Je suis sceptique. Peut être les turbulateurs aident à améliorer certains profils dans certains cas seulement, des profils grandeur qui sont utilisés en modèles réduits mais qui souffrent car le nombre de Reynolds lui n'a pas suivi... ?

Modifié par Hugues, 26 janvier 2011 - 11:12.

[Samuel]

Salut Hughes,

Je suis d'accord avec toi, les turbulateurs ne sont pas fait pour tout les profils. Dans mon cas c'est un profil HQ de 15%. Dans les faibles nombre de Reynold, en mettant des turbulateurs, le gain en portance est d'un facteurs de 2 au moins.
Même si ce n'est pas une simulation exacte, je pense que dans mon cas il y a un gain certain.

[AlexM]

Je ferais attention aux résultats des simulations d'un programme numérique simple. Il faudrait voir le modèle numérique utilisé pour calculer la portance et surtout comment les turbulateurs sont introduits dans ce modèle. En principe, à l'aide d'un logiciel simple, il est possible de calculer la portance de manière assez bonne. Pour la traînée, faut oublier à mon avis ; un modèle simple n'est pas forcément adapté et ne représente pas toujours la réalité. En simulations des fluides, même avec des logiciels performants, la traînée est loin d'être aisée à calculer (modèle de turbulence complexes).

Comme le disais Hugues, si les turbulateurs étaient si performants par rapport à leur coût, on en verrait partout sur les machines en compétition. Je crois me rappeler que Richard en utilise sur sa dérive, cela pourrait être intéressant d'avoir son feedback là-dessus. A mon avis le profil et la géométrie de l'aile est assez bien étudiée pour ne pas avoir à utiliser de turbulateurs. Reste qu'il est possible que l'ajout de turbulateurs améliore l'efficacité des gouvernes à très basse vitesses.

Je pense que les turbulateurs sont utiles sur des machines à faible cordes (donc faible nombre de Reynolds) en modèles réduits. Cela évite que l'écoulement "décolle" du profil à faible vitesse. Un état de surface imparfait (pas trop lisse) peut avoir le même type d'effet que des turbulateurs sur ce genre de machine à faibles cordes. Pour faible simple, une couche limite turbulente retarde le décollement alors que si l'on reste en laminaire (nombre de Re bas), on a un effet que l'on appelle la bulle laminaire. L'écoulement peu localement décoller du profil générant une perte de portance.

Quelques exemple : sur un Nimbus 4 de 4 mètres d'envergure avec un très grand allongement, l'ajout de turbulateurs peut améliorer le comportement à basse vitesse (bien que je pense que ce genre de machine ne devrait pas avoir une envergure de moins de 5 voire 6 mètres pour voler correctement en modèle réduit). Sur un Crobe ou un Nexus par exemple, on évitera un état de surface trop parfait.

Modifié par AlexM, 26 janvier 2011 - 13:04.

[Samuel]

Effectivement, dans mon cas l'allongement est grand. La corde moyenne est de 117mm pour une envergure de 3m. Donc je pense que les turbulateurs peuvent apporter quelquechose.

[Marco]

Dites-vous quand même que sans les souffleries numériques, vos machines ne voleraient probablement pas aussi bien qu'elles ne volent aujourd'hui.

En effet, la plupart si ce n'est tous les profiles des machines de compétitions et bien d'autres aussi, ont été développés sur ces programmes de simulation et grâce à eux, des progrès énormes ont été fait dans ce domaine et ce bien plus rapidement que si chaque nouveau profil devait être essayé en soufflerie.

Il est clair que ces programmes donnent des résultats qui ne correspondent pas tout à fait à la réalité même s'ils s'en approchent mais en fait ce n'est là l'important. On utilise ces programmes pour comparer les profiles entre eux, c'est ça qui est important, car ce que l'on sait, c'est que si en soufflerie numérique, un profil A marche mieux dans certaines conditions que le profil B, alors dans la réalité, le profil A marchera mieux que le profil B dans les mêmes conditions.

Les programmes qui existent et qui sont disponibles pour nous autres, pauvres péquins, ne sont pas nombreux. Il y a principalement, le code Eppler utilisé par H. Quabeck et aussi par M. Hepperle qui l'a mis en oeuvre dans JavaFoil, et XFoil, le code de M. Drela que l'on retrouve dans plusieurs outils tel XFLR5 et Profili. XFoil est probablement le plus utilisé en modélisme aujourd'hui.

Modifié par Marco, 26 janvier 2011 - 13:59.

[Marco]

Dis-nous Samuel, quel est le poids de ta machine ?

Car avec le poids plus les deux données (envergure et corde moyenne) que tu as donné ci-dessus, ça permettra de calculer les Reynold mini et maxi correspondant à ta machine.

Modifié par Marco, 26 janvier 2011 - 14:06.

[Chrima]

Donc je pense que les turbulateurs peuvent apporter quelquechose.

Salut

L'utilisation des turbulateurs est même courant chez les "vrai" (sorry ) planeur;

exemble LS10; http://www.dg-flugze...rmacher-fr.html

[Marco]

Effectivement, les grandeur utilisents fréquemment les turbulateurs. Mais ce n'est pas une solution miracle, seulement une solutions qui peut s'avérer bénéfique pour certains profils dans certaines conditions. Pour cela, il faut avant tout connaitre son domaine de vol, principalement, la vitesse mini et maxi, et déterminer les Reynold correspondant. On peut faire ce calcul pour chaque corde de l'aile mais un calcul sur la corde moyenne est bien suffisant.

Ensuite, connaissant ces Reynold, on peut étudier le profil de sa machine et déterminer s'il y a quelque chose à gagner avec des turbulateurs. S'il n'y a rien à gagner, autant ne pas en mettre, c'est évident par contre sur un HQ de 15% d'épaisseur, c'est certain qu'il y a beaucoup à gagner dans les Reynold où volent nos planeurs.

Mon expérience me fait penser qu'il faut placer les turbulateurs le plus en arrière possible, trop en avant, c'est inutile. Pour déterminer la limite arrière, il tatonner mais c'est assez facile. Au fur et à mesure que l'on avance les turbulateurs, la polaire devient de plus en plus ronde et à partir d'un certain moment, on n'obtient plus aucune amélioration, la limite est là. Ensuite, j'ai remarqué qu'en pratique, il était bien de poser ses turbulateur de 5% en avant de la limite calculée sinon, le planeur est instable longitudinalement.

De mémoire, pour les HQ épais et cambrés, dans les Reynold de nos machines, la limite se situe autour de 40% ou 45% mais c'est sans certitude.

[Hugues]

allez les gars, j'ai envie de vous embêter un peu là.....

@Chrima: le fait que les grandeurs utilisent les turbulateurs ne constitue pas la preuve qu'ils sont utiles à une échelle réduite. Argument rejeté.

@Marco: je suis entrain de lire un livre sur l'effet placebo (on donne un médicament à une personne malade, mais ce médicament contient juste un peu de sucre, mais bien souvent les gens se sentent mieux. C'est un effet démontré scientifiquement). Où je veux en venir ? Quand tu (ou qqun d'autre) lances ton planeur avec des turbulateurs, tu le sais et tu t'attends à ce qu'il vole un peu mieux ou différemment Tu auras tendance à te rappeler plus les moments où il vole mieux que les moments où il vole comme avant ou pire. C'est humain, ça s'appelle "confirmation bias", encore des gros mots. Un peu comme ceux qui croient dans les signes du zodiaque, ils remarqueront plus les comportements d'une autre personne qui sont en accord avec le signe de cette personne que ceux qui ne le sont pas.

Pour éviter ce risque, si tu en as le temps et l'envie cet été, je te propose l'expérience suivante: on te lance ton planeur 10 fois. Sur un certain nombre de lancés, on place les turbulateurs, sur d'autre on ne les place pas et on ne te dit pas lesquels (si je me rappelle bien tu utilises une bande adhésive). A la fin des dix vols, tu nous dis lesquels avaient les turbulateurs, et lesquels ne les avaient pas. Si tu réussis à le deviner plus que la chance ne le permet, je serai déjà un peu plus convaincu. Si tu réussis, on aura prouvé que tu peux détecter la présence des turbulateurs en vol, ce qui est déjà pas mal. Resterait à mesurer si ceux-ci améliorent le vol, là c'est déjà un peu plus délicat.

A+

[Marco]

Même si je ne vous en ai pas beaucoup parlé, j'ai essayé l'été passé de multiples configurations sur mon LSD, avec ou sans turbulateur, seulement à l'extrados, ou des deux côté ou à l'intrados seulement devant les ailerons et avec des turbulateurs de différentes épaisseurs. Comme tu le disais, c'est pas cher et facile à faire alors je ne me suis pas gêné.

Que dire de ces essais, qu'aux grands angles, je n'ai pas constaté de grosses différences, en tout cas pas au niveau du décrochage, avec ou sans c'est pareil ou alors difficilement perceptible. Avec des turbulateurs trop épais, la vitesse de pointe est visiblement moins bonne même lors d'un piqué prononcé, on sent que le planeur bourre. Par contre, avec des turbulateurs plus fins, j'ai observé une meilleure finesse lors des passages à bonne vitesse et surtout une accélération plus rapide avec une perte d'altitude plus faible. Autrement dit, il me faut moins piquer et moins longtemps pour faire un joli passage à la pente avec les trubulateurs. Et finalement, lorsque les turbulateurs d'extrados étaient placés trop en arrière, le planeur était instable à la profondeur, phénomène que ne se produisait pas sans turbulateur et plus du tout lorsque je les ai avancés de quelques pourcents. Dernier point observé, c'est le trim de profondeur qui est différent avec ou sans turbulateur.

Maintenant, on peut penser que ce genre d'observation est le résultat d'un effet placébo, c'est possible quoique pour le trim de profondeur, j'en doute. Quant au LSD, je pense que c'est un planeur qui vole bien sans turbulateur mais avec, je suis convaincu, il vole un peu mieux, pas beaucoup mieux, mais un peu mieux quand même.

Mais comme je l'ai dit, les turbulateurs ne sont pas une solution miracle pour tous les planeurs. Si tu en mets sur ton Storm, tu en feras une daube. Simplement parceque dans ton cas, les turbulateurs ne feraient qu'augmenter la traînée et par conséquence, cela fera baisser la finesse et augmenter le taux de chute, et tout ça c'est pas bon pour un planeur.

[Richard]

Comme le disais Hugues, si les turbulateurs étaient si performants par rapport à leur coût, on en verrait partout sur les machines en compétition. Je crois me rappeler que Richard en utilise sur sa dérive, cela pourrait être intéressant d'avoir son feedback là-dessus. A mon avis le profil et la géométrie de l'aile est assez bien étudiée pour ne pas avoir à utiliser de turbulateurs. Reste qu'il est possible que l'ajout de turbulateurs améliore l'efficacité des gouvernes à très basse vitesses.

On parle de moi ??

OUI j'ai des turbulateurs sur la dérive du Pike perfect, j'ai constaté une meilleure efficacité à basse vitesse.et pour ramener le planeur sur sa ligne durant le treuillage.
Aussi, la spirale se contrôle mieux et le planeur reste très stable sur le lacet.

J'avais essayé sur les ailes, pour repousser le décrochage , mais je n'ai pas réussi à trouver ce que je cherchais. Je n'avais parfois plus d'efficacité aux ailerons.
A+
Richard

Miniature(s) jointe(s)

• 

Modifié par Richard, 27 janvier 2011 - 05:46.

[Samuel]

Dis-nous Samuel, quel est le poids de ta machine ?

Car avec le poids plus les deux données (envergure et corde moyenne) que tu as donné ci-dessus, ça permettra de calculer les Reynold mini et maxi correspondant à ta machine.

Marco,

En fait c'est un ASH-26, j'avais fait un post sur ce planeur. Et tu m'avais conseillé de mettre des turbulateurs. J'ai bien envi d'essayer.
C'est aussi l'occasion de faire des simulations sur XFLR5 que je connais peu et qui est fort intéressant.

Sur la simulation, il faut qu'ils soit au minimum à 50% sur l'extrados, pour un nombre de Renolds de 40000 à 150000. Maintenant, est-ce la simulation est fiable à ces petites valeurs (40000).

Pour réponse à la question, le poids de mon planeur est de 2030gr.

Samuel

[Marco]

Avec les chiffres que tu as donnés, on obtient :
- Allongement : 26
- Charge alaire : 58 g/dm2
- Vitesse mini : ~35 km/h (Cl = 1.0)
- Vitesse maxi : ~155 km/h (Cl = 0.05)
- Vitesse moy. : ~63 km/h à la pente (Cl moyen = 0.3) / ~49 km/h en plaine (Cl moyen = 0.5)

Les chiffres disent déjà que la vitesse mini de 35 km/h est assez élevée et qu'il ne faut pas trop ralentir ce planeur sous peine de décrochage inéluctable.

Avec ces chiffres, on obtient les Reynold suivant sur la corde moyenne:
- Reynold mini : 80'000
- Reynold maxi : 360'000
- Reynold moy. : 150'000 à la pente, 110'000 en plaine

Le nombre de Reynold étant fonction de la corde (Re = 68'000 * V * L en condition normale - V en m/s et L en m), une simple règle de 3 te permet de calculer les Re à l'emplanture et en bout d'aile pour avoir le Re mini en bout d'aile et le Re maxi à l'emplanture, et obtenir ainsi la plage de Re à laquelle travaillera réellement ton profil.

Quant à savoir si XFoil est fiable à Re 40k ou en dessous, certains te diront que oui, d'autre que non. Personnellement, pour en avoir pas mal discuté, je dirai que la fiabilité est suffisante pour se faire une idée d'un profil par rapport à un autre et ce jusqu'à 25k semble-t-il.

Voilà, tu as ce qu'il faut, je pense, pour étudier ton profil à des Reynold pertinent pour ton planeur et ainsi déterminer où mettre les turbulateurs de manière optimale en n'oubliant pas de les mettre un peu plus en avant (env- 5%) que la position déterminée avec XFLR5.

Dernier point, n'oublie pas que le centrage est un point hyper important et que sur ce genre de machine, cela se fait au mm près car un très faible écart te fait passer d'un centrage trop avant à un centrage trop arrière. Pour cela PredimRC est ton ami d'autant plus que la dernière version est maintenant interfacée directement avec XFoil.

Modifié par Marco, 27 janvier 2011 - 08:31.

[Philou]

merci,

c'est édifiant la différence avec des turbulateurs, le gain en portance est quand même très important.

salut,

n'oublie pas par contre qu'il s'agit d'une simulation, dans des conditions idéales, avec un profil géométrique qui ne correspond pas exactement à la réalité . Au final c'est ce qui se passe en l'air qui compte, avec des turbulences, le feed-back du pilote, etc....

Si les trurbulateurs apportent autant, pourquoi n'en voit-on pas plus déjà installées par les fabricants de modèles ? , car ils ne coûtent pas cher.

Aussi, si je ne me trompe pas, dans les compétitions de type "F-celui qui grattera le plus longtemps", je ne me rappelle pas avoir vu tant de planeurs avec des turbulateurs. Ces pros n'auraient pas encore compris le truc ? ça me semble étonnant vu le faible coût et la simplicité et l'acharnement qu'ils mettent parfois à optimiser leurs modèles.

Je suis sceptique. Peut être les turbulateurs aident à améliorer certains profils dans certains cas seulement, des profils grandeur qui sont utilisés en modèles réduits mais qui souffrent car le nombre de Reynolds lui n'a pas suivi... ?

Bonjour à tous

Entièrement d'accord avec huges.
Et pour les reynolds, et pour l'obsrevation sur les modèles des compétiteurs.
J'ai testé une fois des turbulateurs, sans bénéfices à première vue.
Un planeur à les qualités de son profil.
Donc, à l'achat, il faut savoir ce que l'on attend de la bête!
Le turbulateur étant fixé pour tout le vol, il ne permet pas d'exploiter les qualités premières du profil
Pour moi, le mieux est de varier le profil en exploitant les volets mobiles de l'aile,
à la manière des avions de ligne.(qui modifient aussi le bord d'attaque)
En F3b.pour accélérer, on relève un peux ceux-ci,
Et pour augmenter la portance en durée, on peux les descendre une bricole
La valeur des variations doit être testée en pratique, sur plusieurs vols.
Et avec un bord de fuite modifiable, plus besoin d'aéro-freins qui ne ralentissent pas
le modèle, mais lui fond perdre de l'altitude uniquement.
Vive les crocos!
La théorie est louable, mais la pratique reste la meilleures façon de confirmer !
Salutations,
Philou

[Chrima]

@Chrima: le fait que les grandeurs utilisent les turbulateurs ne constitue pas la preuve qu'ils sont utiles à une échelle réduite. Argument rejeté.

Bonjour
J'ai mis l'exemple parce qu'on parle toujours du nombre Reynolds.
Bien sûr on peut réparer aussi des profils qui ne sont pas adapté au faible numéro de Reynolds par un turbulateur...

Mais le problème majeur qui existe même pour des bons profils et chez petit et grand c'est cette "bulle" (?) qui peut se créer sur le profil et qui fait quasiment déformer le profil.

http://www.mh-aeroto...ils/bubbles.htm

Et là Hugues si tu nous trouve une autre solution on va toute suite commencer à fabriquer un planeur imbattable à Blonay !

A+
Chrima

[Marco]

Sur le même site de M. Hepperle, il y a aussi cette article sur les turbulateurs : http://www.mh-aeroto...ls/turbulat.htm

On y voit que mettre des turbulateurs, ce n'est pas simplement prendre n'importe quel autocollant, le couper en zigzag et le poser au petit bonheur la chance sur son aile.