I.4. Couche Limite
Si le fluide était parfait, la seule force
crée par le positionnement d'un profil dans un écoulement est une
force de portance perpendiculaire à la vitesse.
Mais l'air n'est pas un fluide parfait. Il est visqueux,
ce qui engendre un frottement le long du profil de l'aile.
La partie du fluide qui est infiniment proche de la
paroi d'un profil possède donc une vitesse nulle. Il en résulte
un accroissement progressif de la vitesse au fur et à mesure que l'on
s'éloigne de la paroi. La zone dans laquelle l'écoulement est
freiné de par sa proximité avec la paroi est appelée
couche limite. Il s'agit de la zone dans laquelle la vitesse de
l'écoulement est comprise entre 0 et 99% de la vitesse à l'infini
sur la normale à la paroi.
Cette couche limite est également
dépendante de l'état de surface du profil, donc on peut dire que
:
La couche limite est la mince pellicule entourant un
corps en mouvement dans un fluide (air). Dans cette mince pellicule les forces
de viscosité sont importantes.
La couche limite conditionne directement la
résistance de frottement du corps en mouvement dans le
fluide.
Figure (I.3) : Forme de la couche limite sur une plaque
I.4.1. Epaisseur de la Couche Limite
L'épaisseur de la couche limite croit de
l'amont (quelque mm) vers l'aval (quelque Cm). Conventionnellement
l'épaisseur de la couche limite est la distance à la paroi
à partir de laquelle U = 0,99 U0
I.4.1.1. Epaisseur de déplacement ä*
Les lignes de courants en écoulement visqueux
sont déplacées par rapport à leurs positions en fluide
non-visqueux.
Figure (I.4) : Epaisseur de la Couche Limite
Ce déplacement est exploites pour définir
une épaisseur tel que les aires A et A' soient égales
:
S
4* = O <1 - ~ P=
0
|
dy (I.24)
|
|
I.4.1.2. Epaisseur de quantité de mouvement
è
Correspond à la perte de quantité de
mouvement dans la CL par rapport à un écoulement de fluide
parfait (à débit masse équivalent)
8 = OR
SU (1 - U Ue) d)1 (I. 25)
Ue
I.4.1.3. Facteur de forme H
Rapport des deux épaisseurs
précédemment définies :
8*
H = 8 (I. 26)
|