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Expérience Sur Le Phénomène D'onde


Valentin Leleu

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Bonsoir à tous,

Je suis actuellement en première année de prépa en PCSI .
Nous devons réaliser un TIPE sur un sujet de notre choix mais qui doit être en accord avec le thème retenu qui est pour l'année 2014 (année de passage des concours) " Transfert - Echange " .

J'ai choisi d'étudier le phénomène d'onde de ressaut, pour essayer de déceler des relations (assez basiques) entre le relief et les caractéristiques de la masse d'air.

Malheureusement je suis un pilote de plaine et je n'ai encore jamais fait d'onde : je n'y connais donc pas grand chose et je n'ai pas programmé de vol en montagne juste pour trouver des résultats... -_-

Il faut que j'essaye alors modéliser ce phénomène à plus petite échelle. Mes questions sont alors les suivantes :
1) Pensez-vous que c'est reproductible déjà ou que je me fatigue pour rien ?
2) Est-il préférable d'essayer de modéliser une onde en utilisant une soufflerie ou plutôt tenter avec un autre fluide (de l'eau) ?
En effet, une réduction d'échelle impose la modification de paramètres... mais je ne sais pas lesquels.. <_<
3) Avez-vous connaissance de personnes ayant déjà effectué ce type d'expérience (pas forcément d'onde mais météorologie) avec des résultats concluants ?

Évidemment, je suis preneur de toute information supplémentaire sur ce sujet (par rapport à ce qu'on trouve dans le livre bleu).
J'ai eu l'occasion de voir sur ce forum que certains d'entre vous semblaient très bien calés en la matière, j'espère qu'ils pourront m'aider. :blush:

Merci d'avance et bonne soirée à tous,
Valentin

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Salut Valentin

Je suis concerné moi aussi par ce sujet, m'apprêtant à faire 5/2 en PSI.

Ce que je peux te dire, c'est tout d'abord que ton sujet me paraît bien en accord avec le thème (déjà un bon début ^^).

Ensuite, pour répondre à tes questions, un phénomène d'onde me paraît facilement reproductible à échelle réduite, et si je peux te donner ce conseil, tu pourrais ajouter un colorant ou un fumigène à l'air pour bien montrer les ressauts.

Tu devrais te rapprocher du centre Météo France le plus proche de chez toi, tu y trouveras certainement quelqu'un pour te parler de la modélisation des phénomènes météo et ça te donnera de bonnes idées pour faire une expérience.

J'espère t'avoir été plus ou moins utile et je reste à disposition, surtout n'hésite pas, et tu as raison de t'y prendre à l'avance, le TIPE c'est pas facile.

A+

Rémi

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Ce n'est pas seulement"qu'un phénomène de montagne" puisque l'onde de Reims, avec 180 m de dénivelés peut monter au 115..(c'est vrai que c'est sous le vent de la "montagne de Reims"), mais ce phénomène existe dans bien d'autres endroits et certainement sous exploités en hiver notamment...Je suis certain qu'elle existe là où il y a des vallées un peu encaissées , mais large, avec le vent et la masse d'air qui vont bien (Mussey sur Marne près de Joinville et bien d'autres endroits, pour ce que je connais, dans la vallée de la Marne vers Dormans...) Modifié par camus
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Salut,

Je ne suis pas calé sur le sujet, mais voici deux sources possibles d'info

http://www.mountain-wave-project.com/

et "La course en planeur" de H. Reichmann qui évoque une relation simple d'estimation de la longueur d'onde, et un critère (dit de "Scorer") sur la probabilité d'onde.

Capture%20d%E2%80%99%C3%A9cran%202013-04 La dernière version d'XCSoar, les manuels d'utilisation, la page Facebook, le forum (sa partie en français).

logo.png Le site SkyLines, son tracking. et sa page Facebook.

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Bonsoir à tous,

 

Je suis actuellement en première année de prépa en PCSI .

Nous devons réaliser un TIPE sur un sujet de notre choix mais qui doit être en accord avec le thème retenu qui est pour l'année 2014 (année de passage des concours) " Transfert - Echange " .

 

 

Il faut que j'essaye alors modéliser ce phénomène à plus petite échelle. Mes questions sont alors les suivantes :

1) Pensez-vous que c'est reproductible déjà ou que je me fatigue pour rien ?

2) Est-il préférable d'essayer de modéliser une onde en utilisant une soufflerie ou plutôt tenter avec un autre fluide (de l'eau) ?

En effet, une réduction d'échelle impose la modification de paramètres... mais je ne sais pas lesquels.. <_<

 

Pour qu'il y ait de l'onde il faut faire intervenir la gravité et la stabilité de l'air. Impossible donc en soufflerie. Avec des liquides de densité différentes ça doit être possible (cf saut hydraulique déjà amplement discuté dans ce forum)

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Salut Valentin

Je suis en 5/2 en PSI , l'an passé j'ai voulu faire mon TIPE sur la trainée induite et l'effet des winglet.

Pour les fumigènes dans la soufflerie, tu peux dèja oublier à moins de pouvoir obtenir une machine a fumé, mes résultats avec les fumigènes pyrotechniques n'étaient pas concluant car la fumé n'était pas asser dense.

Fais attention aux effets d'echel, c'est comme avec le nombre de Reynold (Re).

Pour ce qui est de la partie méca flu, fais attention, tu risque de te retrouver confronté à des systèmes régie par des lois empirique. C'est en partie hors programme de spé ( en tout cas en PSI) car tu es en régime turbulent ( Re>>1).

Tu peux peut-etre faire une expérience dans une cuve d'eau avec des colorant pour avoir une mise en évidence des phénomènes que tu recherche.

Pour l'onde en elle même tu vas avoir les outils aproprié l'année prochaine avec les cours sur la propagation de ondes.

 

Aller plus qu'un an à tirer ;)

Bon courage à toi.

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Bonsoir à tous,

 

 

Pour qu'il y ait de l'onde il faut faire intervenir la gravité et la stabilité de l'air. Impossible donc en soufflerie. Avec des liquides de densité différentes ça doit être possible (cf saut hydraulique déjà amplement discuté dans ce forum)

Météo France fait toujours des simulations hydrauliques à Toulouse :

 

http://www.cnrm.meteo.fr/spip.php?article398

http://imgi.uibk.ac.at/files/18/picl.jpg

 

http://imgi.uibk.ac.at/files/18/picr.png

Modifié par CPT

 

La philanthropie de l'ouvrier Charpentier est bien connue !Tout en avance d'un jour Une même passion, 2 sites :

https://bia-z-and-aerologic.jimdosite.com/

f7052aaf-1d1b-4b5a-84ad-0b1461559131.jpg

https://cpt-promet.s3.eu-west-1.amazonaws.com/promet/index.html

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Pour qu'il y ait de l'onde il faut faire intervenir la gravité et la stabilité de l'air. Impossible donc en soufflerie. Avec des liquides de densité différentes ça doit être possible (cf saut hydraulique déjà amplement discuté dans ce forum)

la seule manip envisageable en "coin de paillasse" est effectivement le saut hydraulique ou encore les oscillations derrière un obstacle dans un écoulement d'eau sur une plaque plane inclinée, ce qui est probablement assez facile à mettre en place, mais la physique n'est pas tout à fait la même car à ces échelles l'effet de la tension superficielle n'est pas négligeable si l'épaisseur du film est faible.

 

En dehors du Reynolds, il faudrait essayer de conserver le nombre de Froude

 

@CPT : on parle d'un TIPE=manip dans une salle de TP de lycée, pas d'un labo de pointe en mécanique des fluides

Modifié par Bre901

Mon site d'utilitaires : https://condorutill.fr/index_fr.php


A partir de ce jour j´n´ai plus baissé les yeux / J´ai consacré mon temps à contempler les cieux / A regarder passer les nues
[...] / A faire les yeux doux aux moindres cumulus... Georges Brassens (L'orage)

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Bonsoir à tous,

 

Je suis actuellement en première année de prépa en PCSI .

Nous devons réaliser un TIPE sur un sujet de notre choix mais qui doit être en accord avec le thème retenu qui est pour l'année 2014 (année de passage des concours) " Transfert - Echange " .

 

J'ai choisi d'étudier le phénomène d'onde de ressaut, pour essayer de déceler des relations (assez basiques) entre le relief et les caractéristiques de la masse d'air......

........

Valentin

Bonjour Valentin,

 

Il se trouve que j’ai déjà piloté 3 TIPE sur ce même sujet depuis 1999 (mon fils Jean-Christophe, Laetitia Moreau et Jérôme Mistretta), en utilisant au départ une expérience pratique réalisée en planeur autour du Mt Blanc, étoffée par des décennies de pratique de ce type de vol et une formation d’ingénieur en hydraulique et aérodynamique.

Si la chose t’intéresse, tu peux me contacter directement à travers mon site www.topfly.aero .

Si tu as le temps d’attendre le printemps prochain, tu trouveras réponses à toutes tes questions dans mon bouquin sur le vol dynamique qui est en cours de gestation.

 

Bon travail,

jmc

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Bonjour à tous,

Merci pour vos réponses ! Je vais prendre le temps cette après-midi ( yes pas de cours !!! ) d'aller analyser tous les sites qui m'ont été proposés en détail.
On n'a pas encore étudié la méca flux cette année, juste la statique, donc j'ai une vision assez limitée sur ce sujet .
Néanmoins, ma recherche documentaire m'avait amené à découvrir des paramètres que je ne connaissait pas (la fréquence de Brunt-Vaisala entre autres) mais là j'en ai découvert carrément plus !!

Je vais donc analyser tout ça et essayer de synthétiser.

En réponse à Adrien : Je possède moi aussi le livre de H.Reichmann et justement avec une onde miniature je voulais vérifier (entres autres ) ses hypothèses, à savoir :

- sa relation entre vitesse du vent et longueur d'onde (Lambda=0.3W)

- les circonstances favorables : le coté sous le vent est escarpé, l'obstacle est lisse, renforcement de l'onde avec un deuxième obstacle...

En réponse à Camus :
J'ai également pour objectif de varier le type de relief : j'avais en effet prévu d'étudier le cas avec un relief type "fin de plateau" mais bon il faut déjà que l'expérience marche avec un relief normal ^_^ . Après je sais bien qu'un relief n'est pas forcément nécessaire à la formation d'une onde : je vole à 100 bornes d'Angers donc j'ai déjà entendu des histoires d'un certain Jean-Claude Penaud qui va prendre l'ai frais à 3000m de temps en temps... :D
Mais bon après je pense que ça commence à faire difficile comme expérience..!

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@CPT : on parle d'un TIPE=manip dans une salle de TP de lycée, pas d'un labo de pointe en mécanique des fluides

Oui, j'en ai bien conscience, c'était surtout pour signaler que ce n'est pas une voie sans issue.

J'ai discuté avec un jeune qui avait un projet de TIPE sur ce sujet en novembre dernier (pas de nouvelle)

et je lui avais suggéré de réaliser un canal transparent et basculant avec deux liquides non-miscibles

de densités et de couleurs différentes pouvant passer un obstacle central.

Ce "démonstrateur" serait, pour l'onde,

comparable aux lampes d'ambiance

qui nous font penser à nos bulles thermiques.....

http://csimg.webmarchand.com/srv/FR/28032702658/T/140x140/C/FFFFFF/url/lava-lampe-ambiance-57-cm.jpg

Modifié par CPT

 

La philanthropie de l'ouvrier Charpentier est bien connue !Tout en avance d'un jour Une même passion, 2 sites :

https://bia-z-and-aerologic.jimdosite.com/

f7052aaf-1d1b-4b5a-84ad-0b1461559131.jpg

https://cpt-promet.s3.eu-west-1.amazonaws.com/promet/index.html

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Mais bon après je pense que ça commence à faire difficile comme expérience..!

 

 

Pourtant nous sommes tous TRES intéressés ;-))

Je pourrai peut être dévier un peu à la fin de ma présentation ( on n'a que 10 min d'oral pour un projet d'un an et demi... ) pour en parler, une sorte "d'ouverture" à la fin de ma conclusion mais je ne pense pas vraiment étudier ces phénomènes de cisaillement de vent.

 

 

 

@CPT : on parle d'un TIPE=manip dans une salle de TP de lycée, pas d'un labo de pointe en mécanique des fluides

Oui, j'en ai bien conscience, c'était surtout pour signaler que ce n'est pas une voie sans issue.

J'ai discuté avec un jeune qui avait un projet de TIPE sur ce sujet en novembre dernier (pas de nouvelle)

et je lui avais suggéré de réaliser un canal transparent et basculant avec deux liquides non-miscibles

de densités et de couleurs différentes pouvant passer un obstacle central.

Ce "démonstrateur" serait, pour l'onde,

comparable aux lampes d'ambiance

qui nous font penser à nos bulles thermiques.....

 

Merci pour ce lien CPT, je pense contacter ces gentlemen de la SPEA en espérant que leurs études ne soient pas top secrètes..

Pour cette idée de canal, comment visualises-tu cette expérience ?

- Un canal fermé avec l'obstacle au milieu qui bloque les deux fluide d'un même côté au début, puis franchissement de l'obstacle par basculement ?

- L'obstacle est déjà immergé avant basculement ?

-les deux fluides sont séparés de chaque côté de l'obstacle ?

 

 

 

 

 

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@CPT : on parle d'un TIPE=manip dans une salle de TP de lycée, pas d'un labo de pointe en mécanique des fluides

Oui, j'en ai bien conscience, c'était surtout pour signaler que ce n'est pas une voie sans issue.

- L'obstacle est déjà immergé avant basculement ?

Oui, au repos les fluides sont superposés, celui du dessous très proche du sommet de l'obstacle

pour qu'au basculement il coule par-dessus et entraine l'ondulation de la surface de discontinuité

entre les deux liquides.

 

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https://bia-z-and-aerologic.jimdosite.com/

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https://cpt-promet.s3.eu-west-1.amazonaws.com/promet/index.html

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Bonsoir Valentin,

 

A Météo-France il y a eu de nombreuses simulations dans la veine hydraulique qui n'est plus utilisée en ce moment.

 

Je peux te donner le nom du dernier responsable.

Pour cela me contacter à ce mail bernard.dourel@wanadoo.fr

 

A bientôt

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http://www.cnrm.meteo.fr/spip.php?article398

http://imgi.uibk.ac.at/files/18/picl.jpg

 

http://imgi.uibk.ac.at/files/18/picr.png

J'espère que la veine n'est pas "tarie" .......Des résultats à l'automne 2014 sur des mises en phases qui nous concernent !

 

HyIV SecOro: INFLUENCE OF SECONDARY OROGRAPHY ON BOUNDARY LAYER SEPARATION AND ROTORS

"The experimental part of the project will take place in the Stratified

Water Flume in Toulouse (CNRS) in autumn 2013. The project will explore

rotor development over double ridges in connection with both trapped lee

waves and undular hydraulic jumps. Special focus will be placed on"

 

http://hydralab.cnrs.fr/spip.php?article4&lang=en

Modifié par CPT

 

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