La portance aerodynamique ou hydrodynamique est une force perpendiculaire au déplacement du fluide. Elle est crée par l'aspiration dans une zone de dépression formée sur le dessus du profil dessiné à cet effet. Elle est fonction de la masse de fluide déplacée.

La portance est calculée d'apres :

  • un coefficient mesuré en soufflerie appelé Cz ou coefficient de portance
  • la surface alaire (dans le cas de la portance ce n'est pas le maître couple qui sert de référence de calculs)
  • la vitesse
  • la densité du fluide traversé.

Le Cz ou coefficient de portance, est mesuré en soufflerie et il existe des bases de données disponibles pour de nombreux profils, qui donnent les performances à des vitesses et des incidences différentes.

la portance est en général la force nécessaire pour faire voler l'aile avec sa charge elle est liée à la traînée qui devra être compensée par une poussée au moins égale pour décoller

Dans le cas des profils mesurés en soufflerie, la portance se calcule d'après la surface alaire.

formule de Portance

  • Portance en Newtons
  • Le Cz est le coefficient de portance, il est déterminé expérimentalement en soufflerie par methode numerique
  • p est la masse volumique du fluide KG/m3
  • S surface alaire
  • v la vitesse relative du fluide m/s

Dans son éditeur de profil, Mecaflux Standard intègre Xfoil pour déterminer la portance et la trainée des profils dont vous ne trouvez pas les polaires soufflerie

L'explication du phénomene de portance aerodynamique ou hydrodynamique peut etre en partie donnée, par la variation de vitesses du fluide, entre l'intrados et l'extrados. Cette variation de vitesse (les particules parcourant l'extrados vont plus vite que celles de l'intrados du fait de la plus grande distance et de la viscosité du courant de fluide) provoque une variation de pression (voir Bernoulli) qui génere la portance.

trajet du fluide autour du profil portant

Dans ces animations ci dessous, du trajet du fluide autour d'un cylindre et autour d'un profil on voit la difference de vitesse générée pour :

un profil à incidence de portance nulle, et un cylindre fixe:( chemin du fluide équivalent entre l'intrados et l'extrados => pas de difference de pression=> pas de portance)

profil incidence portance nulle portance cylindre fixe

Ci dessous, un profil avec incidence , et un cylindre tournant: ( chemin du fluide plus long sur l'intrados que sur l'extrados => difference de vitesse =>difference de pression=> portance)

poartance de profil incidencecylindre tournant

La rotation du cylindre engendre une survitesse sur le haut du cylindre, l'augmentation de vitesse génére une dépression au sein du fluide, qui provoque la portance.

Cette approche est tres simplifiée, pour approfondir la théorie de la portance, consultez : Théorie de la ligne portante sur Heliciel.com

Avec Mecaflux Standard:

Le logiciel MECAFLUX standard vous propose 11 profils différents, à 8 angles d'incidences, et 3 plages de nombres de Reynolds, et les extrapolations si les vitesses sortent des plages.

trainée

Si cela ne vous suffit pas vous disposez d'un éditeur de profils vous permettant de construire vos fichiers de profils et de les intégrer dans le calcul de portance

Portance aerodynamique et hydrodynamique

Voir aussi: créer un fichier 3d de votre aile