Puissance absorbée par l'hélice ?

[serge5694]

Qu'est qui n'est pas réaliste ?

Que j'ai gagné autant de puissance en modifiant l'échappement, j'espère refaire des essais cet après midi.

[Chicoleck]

Hello,
je te rassure tu n'as pas gagné autant de puissance !
L'équation suivante est fausse :

A vitesse de vol constante, surtout en statique, c'est au cube (2550 / 2400)^3 = 1.2 soit + 20%

Il manque le facteur K , fourre tout indispensable pour Kalibrer cette expression généraliste...

La bonne nouvelle c'est que si tu sais mesurer la puissance gagnée, tu pourras trouver le K correspondant à ton hélice.
Celui ci sera valable dans une certaine gamme de vitesse de rotation.

Voilà, tous recalé

[Daniel C]

Tu es en route pour le prix Nobel de physique

[Daniel C]

Justement c'est pas au cube de la puissance mais de la fréquence de rotation. Et plein gaz la plupart des courbes baisse (sauf si on a un moteur de moto bridé comme bouilleur)

Ce n'est pas exact. Effectivement la courbe de puissance finit par arriver à un maximum et peut descendre, mais cela n'a aucune influence. C'est une confusion très répandue de confondre la puissance fournie et la puissance absorbée. Le moteur fournit la puissance que la charge peut absorber.

Laissons de côté l'hélice un instant.

En aérodynamique
voir https://fr.wikipedia.org/wiki/A%C3%A9rodynamique

La force nécessaire à l'avancement est proportionnelle à V², la puissance est donc proportionnelle au cube de la puissance. Pour le même solide, passer de 100 km/h à 200 km/h exige de multiplier la puissance par 8.
Une hélice est une aile en rotation qui possède une portance et une traînée, ces 2 grandeurs varient comme le cube de la vitesse de déplacement à Cz et Cx constant. Pour une hélice en mode de fonctionnement identique ce sera la vitesse de rotation du moteur que multiple le rayon.

La puissance absorbée varie donc comme le cube de la vitesse de rotation et un point de fonctionnement est possible si le mopteur peut fournir cette puissance

@serge

J'imagine que tu fais ta mesure machine à l'arrêt. Ton hélice doit être décrochée, je doute que le Cx ou le Cz varient dans de grandes proportions, mais ce n'est pas à exclure et il est également possible que tes mesures de vitesse de rotation soient imprécises.
Pour savoir si tu as augmenté la puissance, il faut une mesure au barreau ce que tu sais faire, il me semble.

[Pierre44]

...Ton hélice doit être décrochée...

Salut Daniel,

Tu peux préciser ce que tu veux dire par hélice décrochée ? Elle est partiellement décrochée ? A quoi cela est du ? Sur quelle partie de l'hélice on décroche d'abord ? Qu'est ce qui raccroche les filets ? ça peut arriver en l'air lors de certaines évolutions ?

Cette notion (comme je la comprend en tout cas) est assez contre intuitive, car j'ai l'impression d'avoir plus de traction à la mise des gaz à vitesse nulle que lorsque j'accélère.

Merci.

Pierre

[Daniel C]

L'hélice à un vrillage qui est déterminé pour fonctionner en régime de croisière.
Par exemple l'hélice que j'avais calculée pour le MCR4S de St Naze, vitesse de croisière 230 km/h l''angle d'incidence était 5° en bout de pale et ne dépassait pas 9°, comptés par rapport à l'angle en transparence (traction nulle)

A sol, l'angle d'incidence est largement au dessus de l'angle de décochage (18° environ) car il mesure 55° au pied de pale et 21° en bout de pale

Pour ceux qui veulent aller plus loin, ce n'est pas tout à fait vrai car l'air en avant de l'hélice n'est pas à vitesse nulle.

Le décrochage est d'autant plus notable que la vitesse maximale de l'appareil est élevée. Un rapide calcul pour un appareil volant à 400 km/h (genre Racer) conduit à 67° et 33°.

Une hélice à pas variable est un meilleur compromis.

Hélice décrochée ne veut pas dire qu'elle ne produit pas de traction. Cela veut dire que la portance à dépassé l'angle de portance maximum, mais elle n'est pas nulle. Un bonne partie de la puissance est perdue, dissipée par la la traînée.

Effectivement la traction est plus importante à basse vitesse qu'à vitesse élevée et elle diminue avec la vitesse pour devenir nulle en transparence.

En vol l'hélice ne peut pas décrocher;

[serge5694]

Quand j'avais avionné le Yamaha mon obsession était la masse, j'ai donc cherché à faire léger, et ça concerne aussi l'échappement, un trois en un ultra court (aussi par manque de place) mais accordé, un tube de fuite pas très long et un silencieux à absorption en titane. Par la suite j'ai monté un parachute de secoure ce qui ma donné un peu de liberté pour la masse. Mon appareil étant bruyant de l'extérieur, j'avais depuis longtemps envisagé de refaire un silencieux plus efficace.
Le temps est passé, plusieurs départ avorté, l'idée d'un seul silencieux à absorption plus long à finalement fait place à ajouter un second silencieux à celui déjà en place, c'est facilement réversible au cas ou ça ne serait pas concluant.
Mon silencieux a un tube perforé de 45mm de diamètre sur 450 de long. J'en ai fait un second à partir d'une tôle d'inox perforée roulée en un faible cône de 75mm de diamètre d'un coté et 60 coté sortie, avec un réducteur laissant un passage de sortie de 50mm le tout pour une longueur de 500mm d'un diamètre extérieur de 105mm en tôle d'alu, une bride un silentbloc et le montage est en place. L'idée est de réduire la vitesse des gaz dans le second silencieux et donc d'augmenter la pression, le cÖne pour retardé la sortie de l'onde sonore.
Le premier essais au sol est moyennement concluant de l'intérieur coté bruit, mais verrière ouverte le son semble moins fort, par contre le ralentis est un peu plus haut et surtout beaucoup plus lisse, pas anormale vu l'augmentation de presque 300RPM. Mes collègues sur place trouve l'appareil moins bruyant.
Un moment au régime soutenu mais permettant de gardé la roulette arrière à terre et après vérification de l'ensemble je part pour un tour de piste. Le ralentis est toujours un peu haut, à la mise de gaz, j'ai presque 6800 rpm, le vent est faible et de face, d'habitude et suivant les conditions météo j'ai entre 6400 et 6500 RPM, chaque fois que je regarde le compte tour, il indique toujours au environ de 6800RPM, idem en monté, a hauteur de sécurité je réduit pour 6400 et continu mon tour de piste, à l'approche ça freine un peu moins que d'habitude vu le ralentis un peu plus fort, sinon rien à signaler. Les collègues au sol me confirme une très nette amélioration coté bruit et m'indique qu'il leurs à semblé un décollage plus court, mais tous ça n'est que de l'appréciation. Mon compte tour est un MGL avec capteur sur l'arbre d'hélice, un facteur K est appliqué pour transformé les tour d'hélice en tour moteur précis à 10tr prêt.
Aujourd'hui j'ai refais un vol, après avoir dévissé la vis de butée du ralentis de 1/2 tr et régler la course pour bien être en buté. Le ralentis est resté encore un peu haut et toujours bien plus lisse qu'avant. L'hélice a été nettoyé, elle était très sale. Au décollage un peu plus de 6700RPM ( le vent était vraiment très faible), le régime ne faibli pas au roulage ou en monté. la prochaine fois je ferais un vol sans puis avec le second silencieux pour faire une véritable comparaison. Est ce que ce nouveau silencieux me fait moins perdre de puissance que avant ? En fait je m'en moque franchement puisqu'il me faudra toujours plus de distance pour atterrir que pour décoller. Reste à voir la conso en croisière. Mais pour le fun, c'est intéressant.

[Chicoleck]

Tu es en route pour le prix Nobel de physique

Quand tu donnes toi même les courbes qui démontrent que tu as tort c'est sûr que tu ne vas le gagner

On a lu ici que Serge devrait gagner 20% de puissance pour passer de 2400 à 2550.
Je dis que c'est faux.

Que réponds tu à ça ??? Je n'ai pas vu tes chiffres.

Que réponds tu sur les courbes que tu envois toi même ? Je n'ai pas vu ta réponse.

Plutôt que des smileys pour te moquer des gens, présentes nous des arguments en réponse à la question

Ensuite on verra si tu rigoles encore ou si commencera à comprendre comment marche un barreau par exemple.
Car je suis persuadé que tu n'as pas completement compris.
Il est difficile de te le faire comprendre, le mieux c'est que tu comprennes par toi même, en faisant des simulations sur la valeur de K, tu verras qu'il n'y a pas que V3 ou V2 dans la physique, mais tout un tas de choses dans K, qui ne sont pas forcément des constantes. Elles ne sont des constantes que dans une situation donnée. Ce qui donne l'illusion qu'un V2 ou V3 l'emporte sur le reste.
C'est faux car tu peux trouver dans l'amalgame K des facteurs de type S2 (surface2)
une surface est déjà un R2 (pour un cercle). Donc S2 est fonction de R4.
Si ton équation comporte (x/R4) x V2 alors V2 est minoritaire.
Si R est à ce moment = 1, alors il ne se passe rien.... quand il sera 10 il vaudra 10000 .... et V2 fait petite figure .... alors que R4 est "caché" dans "K" parmi d'autres valeurs.

En résumé, c'est pour ça qu'il ne faut pas prendre pour une vérité universelle ce qui n'est vrai que dans certaines circonstances.
Car ce n'est vrai que dans cette "fourchette" à périmètre très proche.

Serge à donc pris 150rpm hélice. Combien de CV supplémentaire pour cela ?
Allez au lieu de 8 (voir post n°2) je dis maintenant 4, ou 3, ou 2 ?
Il est de toute manière impossible de le déterminer sans connaitre le K de la chaîne moteur/réducteur/hélice de Serge.

Espérant que cela mette fin à tes smileys qui n'ont d'autres but que de se moquer des personnes quand tu n'as plus d'arguments.
A partir de là, nous pourrons avoir des discussions constructives plutôt que ton ironie où tu te tires dans tes propres pieds.

[jeromef]

Une hélice est une aile en rotation qui possède une portance et une traînée, ces 2 grandeurs varient comme le cube de la vitesse de déplacement à Cz et Cx constant.

Non comme le carré. La puissance, elle,est egale au couple x la vitesse angulaire, donc bien proportionnelle au cube de la vitesse à Cx constant.

[Chicoleck]

Merci Jérome !

En tant que simple plombier je ne suis pas féru de math, mais j'ai noté un autre point que personne n'a relevé :

Serge dispose d'une puissance moteur qui n'a pas été précisée. On ne connait donc ni la puissance ni le couple.
Le coef K n'est pas connu non plus ... ou Cx ou ce que l'on voudra y mettre, puisqu'il est relatif à ce qu'on l'on veut choisir... c'est pour celà que je l'appelle un fourre tout.

il est donc impossible de résoudre la question de Serge (l'équation) P=kVr3 puisqu'on ne connait que le delta Vr (vitesse de rotation) . Résoudre par une règle de trois une équation à 2 inconnues.... si quelqu'un sait le faire ...?

Je ne me perdrais ni en smiley ni en ironie inutile. Quoique... ça me démange un peu, j'ose :


P.S. dans mon message précédent il faut comprendre D² et non pas R²
Mon cerveau à pris l'eau à force de réparer des fuites

[serge5694]

Moteur yamaha
Réduction 2,6818....
Couple max 102 nm à 7000rpm, soit 75kw (donnée officielle yam).
Colonel avait calculé la puissance absorbée par le réducteur à 4-5kw
Helice eprops 3 pales 1,6m
Rpm max 7000rpm
Pour le reste, pas de courbe fiable connue.
Ce moteur sur les motoneiges
délivrait 115 CV à 8500rpm.
Avant le 2eme silencieux, à 472,5kg
Pallier plein gaz 7000rpm, 145kt niveau de la mer,
croisière économique, environ 50%, 6000rpm 110kt.
Monté max 1400 ft/mn 6500rpm 75kt.
Je n'ai pas fait de relevé au barreau renard. J'ai déclaré 75kw mais sans aucun doute en dessous, ne serait-ce que par la puissance absorbée par le réducteur.
A suivre.

[sonex710]

Hello Serge,
Pour estimer la puissance que fournit un moteur en dehors du "plein gaz", elle est sensiblement proportionnelle au régime x la "pression d'admission moins 7 pouces".
Pour ton moteur qui est donné pour 75 kW à 7000 tr/mn, ça donne puissance en W = tr/mn x PA-7 x 0,824.
À condition que la richesse soit réglée entre 12 et 13 (AFR de puissance maxi).
Pour estimer la puissance demandée par l'hélice, je crois que les graphiques du rapport NACA 640 sont la meilleure solution.
À+!

[Chicoleck]

je crois que les graphiques du rapport NACA 640 sont la meilleure solution.
À+!

Merci Sonex, c'est intéressant. J'ai tenté de le survoler mais ça plane trop haut pour moi.
Alors peux-tu en "sortir" la solution et la poster ici ?
Sinon il y a quand même des choses très intéressantes sur le rendement des hélices, qui nous démontrent que nous ne sommes pas au bout de nos peines...

Newton étant aux abonnés absent, nous ne sommes pas en mesure de lire son calcul. (remarque amicale)

M.Colomban donne une formule pour un barreau HOMOTHÉTIQUE qui est P = 2.88 x N^3 x D^5
(vous notez au passage que D est à la puissance 5 et que N n'est qu'à la puissance 3.)

Ceci dit, le D et le K de Serge sont constants.
Il se trouverait donc que P est bien proportionnel à N^3.
En reprenant les points 2400 et 2550, sur tous les D de barreau homothétique, on retrouve toujours 19.9 % (sic)

Là Buiatti semble avoir raison et moi

Ce qui ne me plait pas c'est que je ne vois pas passer la puissance du moteur de Serge de 75 à 90kW ( de 102 à 122cv)
Si les 20% semblent exact, il faudrait encore savoir : 20% de combien ?

Les donnée de Serge indique un couple max de 102 à 75 kW pour 7000rpm
Hors Serge n'était initialement qu'à 6436rpm, donc il n'était donc pas à 75kW
Il n'y est toujours pas à 2550, qui font 6838, mais on s'en rapproche.

On peut donc émettre l'hypothèse que tu aurais gagné non pas 20% supplémentaires à partir de 75, mais comblé 20% de pertes à partir de 70.
20% de 70 ce sont 14kW (dans l'ancienne version d'échappement ton moteur aurait eu 56kW)
Comment ?
D'une part l'augmentation de régime de 400rpm donnerait entre 5 et 10kw mini-maxi (on a pas la courbe moteur ...) fixons là à 8kW (j'extrapole à la louche à partir de la courbe ci-dessous)
D'autre part la modification de l'échappement varie la puissance également, et ce à régime identique, comme on peut le voir sur la courbe Yamaha ci dessous (exemple pour un autre moteur)

moteur yam.JPG

A regarder sur l'accident qui est autour de 6000 rpm, et aussi sur le gain de puissance que donne une modif d'échappement, on peut facilement récupérer les 6kw manquant entre 8 et 14 kw.

Soit 56+8+6, à 6838 rpm, soit 2550 rpm hélice, tu serais maintenant au alentours de 70kw, 95cv

J'espère que cela peut apporter de l'eau au moulin et te permettra d'affiner la réflexion.

Avec les meilleurs salutations du Plombier futur prix Nobel

[Zenaar]

Personnellement , je ne comprend pas trop l'idée de calcul complexes au résultats qui ne seraient certainement pas la réalité..entre théorie et pratique il y a souvent une différence.

Devoir augmenté la puissance de 20% pour gagner 150tr/min sur 2400 , je suis perplexe .. mais je n’ôterais pas le plaisir des théoriciens de s'amuser avec les chiffres, et puis c'est une approche que je trouve tout de même intéressante.

En pratique je rejoins Ramel (Peut-être qu'avoir choisi la même machine démontre une façon de penser un peu semblable )
Diminuer un petit peu le pas et c'est réglé.

De plus chercher à gagner 20% de puissance me parait bien plus problématique qu'un petit réglage hélice.

Par contre d'autres chiffres m'interpellent:
100% de puissance , 7000tr/m et 145kt soit environ 270 km/h
50% de puissance , 6000tr/m et 110kt soit environ 200 km/h


Cela est obtenu par calcul ou en condition réelle ?

Quel est ce moteur de motoneige Yam et surtout avec quelle ulm ?

[Marco]

Bonsoir,

Serge ne cherche pas à augmenter sa puissance pour gagner 150 trs hélice. Il veut estimer la puissance qu'il a gagnée en modifiant son échappement.
Le moteur est un Genesis 1000 cm3 Yamaha, monté sur un DragonFly plan canard.
Tu peux retrouver les détails de l'avionage de ce moteur sur ce forum.