L'aérodynamique est l'étude du mouvement relatif d'un solide par rapport à l'air, son écoulement autour de l'objet. On distingue trois formes d'écoulement d'air différent:

L'écoulement laminaire: les couches de fluides glissent les unes sur les autres sans échanges de particules entre elles. Les filets d'air suivent un mouvement rectiligne et sont parallèles.

laminaire.png

Ecoulement laminaire

L'écoulement turbulent: les filets d'air ne suivent plus une trajectoire rectiligne mais en forme de "vague", mais ils restent parallèles.

turbulent.png

Ecoulement turbulent

L'écoulement tourbillonaire: les particules d'air se mélangent et ne suivent ni une trajectoire rectiligne ni parallèle.

tourbillonaire.png

Ecoulement tourbillonaire

Pour obtenir peu de résistance à l'air, il faut donc que l'écoulement soit le plus laminaire possible. Observons l'écoulement de l'air sur différents objets:

Ecoulement de l'air sur une surface plane: à l'approche de l'objet, l'écoulement est laminaire, lors de son arrivée sur l'objet, l'écoulement est turbulent, et derrière la plaque, il est tourbillonnaire. Il se crée donc une dépression derrière la plaque qui va l'aspirer. C'est cette dépression que l'on qualifie de résistance à l'air.

plaque.png

Ecoulement autour d'une plaque

Ecoulement de l'air sur une sphère: l'écoulement se fait plus facilement sur la surface de l'objet, mais il subsiste tout de même une légère dépression à l'arrière de la sphère.

sphere.png

Ecoulement autour d'une sphère

Ecoulement de l'air sur un objet en forme biseautée: la résistance à l'air est encore plus faible que la sphère.

biseau.png

Ecoulement autour d'un objet en forme biseauté

On peut écrire la résistance à l'air d'un solide à l'aide de cette équation:

R = K . ρ . V2 . S

K= coefficient de la forme et de la surface du solide, sans unité.

ρ= masse volumique de l'air en Kg m-3

V= vitesse des particules d'air en m s-1