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3- Écoulement et flux d’air

Introduction:

L’aérodynamique est l’étude des phénomènes qui se créent autour d’un mobile en déplacement dans l’air. Il convient donc d’examiner en premier lieu le milieu dans lequel nos avions évoluent, puis de déterminer la forme la plus appropriée au vol.

1. L’air, milieu du vol

1.1 Caractéristiques de l’air

Comme tous les objets dans l’univers, l’air se compose de petites particules solides réparties de façon égale, les « molécules ». Les molécules d’air sont très dispersées, c’est à dire qu’elles sont espacées les unes des autres, facilitant la pénétration d’objets les traversant. Ces particules sont organisées en une couche épaisse qui descend jusqu’au sol. Cette couche, « l’atmosphère », exerce des pressions sur tous les objets, et c’est cette pression qui rend le vol aérien possible.

1.2 Écoulement de l’air Le vol de l’avion résulte des interactions qui se produisent entre des surfaces portantes (ailes) et la masse d’air dans laquelle ces dernières se déplacent à grande vitesse. Pendant le vol, c’est l’avion qui se déplace dans l’air mais en se plaçant à l’intérieur de l’avion on peut considérer que l’on voit l’aile immobile et que c’ est l’air qui se déplace; c’ est ce que l’on va reproduire à l’aide d’une soufflerie. On peut alors matérialiser le déplacement de l’air que l’on nomme « filet d’air ». Cette suite de particules d’air suivant la même trajectoire sera par la suite représenter dans nos schémas par un trait fin.

« Écoulement » est le terme générique définissant le déplacement de l’air; on distingue trois types d’écoulement classés selon le comportement des particules d’air:

* l’écoulement laminaire:

Les particules d’air suivent toutes des trajectoires rectilignes parallèles entre elles. On peut imaginer que l’air est constitué de lames superposées, glissant parfaitement les unes sur les autres.

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* l’écoulement