TPE Aerodynamisme

Problématique: Comment l'aérodynamisme a-t-elle été exploité par l'homme afin de l'aider dans les différents transports ?

April 25, 2017

Carburants & Protection De L'Environement

En quoi les calculs de l'aérodynamisme sert-il a économiser du caburant et donc contribuer à la protection de l'environement ?

Dans cette partie nous allons découvrir comment l’aérodynamisme réduit la consommation de carburant et va favoriser la protection de l’environnement.

Un facteur important calculé par les entreprises et les ingénieurs est le Cx.

Mais alors comment calculons-nous le Cx ou plutôt quelle est sa formule ?

Tout d’abord le Cx signifie coefficient de traînée d’un corps. C’est un rapport entre la force de traînée noté F(x) et le produit de la pression dynamique (q) multiplié par la surface de référence (S) du corps.

Force de traînée : force contraire qu’exerce un fluide (gaz, liquide) sur un corps lorsque celui-ci est en mouvement.
Pression dynamique : pression exercée par/sur un fluide en mouvement.
Surface de référence : surface choisie pour quantifier une force.

L’équation s’écrit donc :

Voici quelques exemples pour vous illustrerez les Cx des différentes formes pénétrant l’air :

On constate donc que la forme idéale d’un objet pour pénétrer dans l’air est une goutte d’eau car le Cx est le moins élevé.

Étude de cas de la mission Solar Impulse :

Bertrand Piccard (psychiatre et aéronaute) et André Borschberg (pilote professionnel) ont accompli un exploit qui semblait impossible jusqu’à aujourd’hui : une traversée du monde en avion avec comme énergie, le soleil. Ce projet a été mené dans le but d’inciter à consommer des énergies renouvelables.

Cet avion a donc été capable de voler jour et nuit sans une goutte de carburant.

Un problème se pose alors à nous, comment l’aérodynamisme va-t-il permettre de réduire la consommation de carburant de l’avion ?

En réduisant le Cx de l’avion, la réduction de consommation d’énergie solaire a été significative. Non seulement la pénétration de l’avion dans l’aire est plus faible, mais l’amélioration de la surface des ailes a permis à l’avion de planer ce qui est une autre marque de la réduction de carburant.

Pour conclure cette étude de cas la mission Solar impulse est non seulement un record du monde mais aussi un grand risque pris par deux homme ayant pour but d’inspirer le monde à consommer des énergies renouvelables.

Experience menée:


Sondage :

Pensez-vous que la forme de votre véhicule à un impact sur votre consommation de carburant ?

Pensez-vous que l’aérodynamisme a un impact sur la protection de l’environnement ?

Conclusion :

Si nous devons résumer toute cette section, l’aérodynamisme a donc un impact très important sur la consommation de carburant d’un véhicule. Plus la forme de l’objet aura un Cx faible plus la consommation de carburants sera faible. Puisque on réduit donc la consommation de carburant on réduit aussi la pollution mondiale ce qui contribue à la protection de l’environnement mais aussi à la préservation de la santé de la population mondiale.