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TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede ptitejuju » 04 Avr 2011, 21:01

Bonjour,
Je suis étudiante en classe prépa et je prépare pour mes concours un sujet sur l'aérotrain.
J'ai eu l'occasion hier de rencontrer un certain nombre des membres de votre communauté des passionés de l'aérotrain à Rosny-Rail. On m'a conseillé de m'adresser à vous pour tout ce qui est conseil et critique de mon travail.
Dans ma partie statique, je cherché à montrer le principe du coussin d'air.

Etude statique du coussin d’air de l’aérotrain
On se place dans le cas des faibles pressions, inférieures à 800daPa.
Hypothèse : Ecoulement permanent et Vs (vitesse de sortie de l’air) << Vson (avec Vson = 340 m.s-1 = 1224 km.h-1)
Or, aux pressions et températures usuelles, un écoulement gazeux, qui réalise en tout point la condition Vs << Vson peut être considéré comme incompressible.
L’équation de Bernoulli est donc valable dans ces conditions, en intégrant l’équation d’Euler le long d’une ligne de courant, on obtient : Pc= 1/2 ρVs²+Pa en posant Pc pression du coussin et Pa pression atmosphérique.
Théorème du centre de masse appliqué au coussin à l’équilibre, en projection sur Oz :
P=Fp □(⇔┬ ) mg = Fp = ∆Pc * S, avec ∆Pc = Pc - Pa pression relative du coussin d’air, S sa surface (pour l’aérotrain I80 S = 82,72m²) et m= 22 t.
D’où ∆Pc = mg/S = 0.0261 bar
D’après le théorème de Bernoulli, Pc= 1/2 ρVs²+Pa,
d’où Vs = √(2/ρ*∆Pc) =66,4 m.s-1 << Vson
Donc l’hypothèse de départ est valable.
On veut h = 1mm, on considère un bord arrondi donc α=1 (coefficient de striction) :
Or, en régime permanent le débit volumique d’un fluide incompressible est constant.
Le débit d’air est donc q = Vs * Sf = Vs * L * h = 3,85 m3.s-1 avec Sf surface de fuite et L périmètre de l’aérotrain (L= 58m).


Dans ma partie dynamique, j'ai montré l'intérêt du coussin d'air au niveau de la suppression des frottements avec le support. Pour cela j'ai calculé la distance d'arrêt de l'aérotrain (à partir du moment où on coupe les moteurs de propulsion).
En considérant, l'aérotrain comme un solide indéformable, en appliquant le théorème du centre de masse à son centre de gravité
Avec un un 1er bilan des forces : poids, force du coussin d'air et coeff de glissement de 1/1000 =>3537m.
En prennant en compte la traînée (avec S*Cx= 16m², que j'ai trouvé dans ce forum)=> 1304m.

(Je dois passer à l'oral là dessus bientôt, ceci est mon jet semi-définitif, j'ai donc surtout besoin d'une correction de la "haute autorité de l'aérotrain" :D )

Merci d'avance,
Julie Lepaul
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede Damien D. » 04 Avr 2011, 21:47

Bonjour et bienvenu!

Et pour le reste, laissons faire les autres :mrgreen:
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede jean-françois » 05 Avr 2011, 00:31

quelle est la vitesse de départ de ton mobile qui correspond à cette distance d’arrêt ?
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede ptitejuju » 05 Avr 2011, 09:44

J'ai pris comme vitesse de départ 250 km/h (vitesse de croisière de l'aérotrain), et une masse de 22t.
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede Damien D. » 06 Avr 2011, 12:38

Le I80-250 faisait 25 tonnes en charge, 22 tonnes a vide (sans passager ni carburant).
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede GEORGES70 » 06 Avr 2011, 14:06

Salut et bienvenue !

C'est super que tu fasses un travail à dessus !

Je pense que tu fais l'analyse du travail gracieusement réalisé par Mr Offerlin : viewtopic.php?f=2&t=653&start=0
Ici on avait émis le postulat d'une machine 70 mètres hors tout de 200 places. En fin de compte, Mr Offerlin nous oriente vers un appareil de 100 mètres proposant 300 Places ( soit - au passage - l'équivalent d'un TGV Sud-Est mais sur un encombrement en longueur divisé par 2).

Donc les caractéristiques " Idéales " sembleraient s'orienter vers cela :
120 mètres de long.
4 m de diamètre.
V commerciale : 500 Km/H.
Masse en ordre de marche et passagers ( 300 pax) embarqués : 160 tonnes max.

Remarques :
- Mr Offerlin avait proposé un système en sections de 10 mètres...
- Il avait été évoquée la question de captage de la couche limite aux interconnections et son usage pour une sustentation "gratuite" en vitesse de croisière.
- Il s'agissait d'un système utilisant un LIM a peu près identique à celui employé sur le Transrapid de Siemens.
- Le Lim utilisait une poutre en T inversé un peu à l'image du S400.
- Le captage du courant pouvait se faire par l'entremise d'un ou plusieurs troleys localisés sous la rame.
- Une version "self-sustained" peut considérer la ré utilisation d'un groupe turbo-propulseur à l'image de l'aérotrain original, un générateur embarqué nous paraissant trop lourd eu égard au concept.
- On cherchait une première évaluation des puissances nécessaires pour animer un tel engin... Mr Offerlin était arrivé à une évaluation - sous toutes réserves - de l'ordre de 2000 Kw.
- On se posait toujours la question de la puissance nécessaire à la sustentation. A voir l'historique on pourrait croire qu'il faudrait rajouter 20 à 30 % de plus ... mais c'est un sujet qui demeure à éclaircir.

Voilà ce que je peut dire de mon côté.
En tentant l'impossible, on peut atteindre le plus haut niveau du possible - A. Strindberg.

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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede Damien D. » 06 Avr 2011, 18:34

Merci pour cette petit récapépète et pour le déterrage du lien du sujet sérieux.
GEORGES70 a écrit:à l'image du S400.

S44 ;)
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede GEORGES70 » 06 Avr 2011, 20:09

Euh.... S400 pour 400 Places... Bien sûr !!! :roll:
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Re: TIPE sur l'aérotrain, besoin d'un avis.

Messagede Damien D. » 06 Avr 2011, 20:12

Ha oui, zut.
Bon, fatigué moi.
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