Matière et forme
En quoi la recherche sur l’aérodynamique des véhicules a-t-elle été influencée par l’évolution de la société ?
Introduction
Aujourd’hui, plus de la moitié de la population mondiale ne peut s’imaginer vivre sans une voiture. Ainsi, la création des premiers prototypes à la fin du XIXe siècle a conduit à de nombreuses recherches automobiles pour répondre aux demandes d’une société qui évolue.
Nous pouvons donc nous demander en quoi la recherche en aérodynamique des véhicules a été influencée par l’évolution de la société.
Dans notre TPE, nous avons souhaité examiner plus précisément les apports de la recherche en aérodynamique, à travers la Mécanique des Fluides et montrer comment la recherche fondamentale et les applications concrètes peuvent s’enrichir mutuellement.
Pour cela, nous commencerons par définir la mécanique des fluides, par donner ses formules principales puis par expliquer le principe des simulation numérique. Nous finirons par étudier l’évolution de la place des voitures dans la société.
Aller plus loin dans l'aérodynamique
L'aérodynamique ne se limite pas qu'aux véhicules
Suite aux demandes diverses et contradictoires de la société, les constructeurs automobiles ont dû faire des compromis. Une des premières demandes effectuées par la société concerne la vitesse, les ingénieurs ont alors dû penser à de nouvelles pièces pour permettre aux véhicules de ne plus être autant freinés par les frottements de l’air. On voit alors les premières ébauches du croisement entre mécanique des fluides et monde automobile ( par exemple utilisation des rabats installés sous l’arrière du véhicule s'adaptant à la vitesse de celui-ci ). La nouvelle forme de la voiture permet ainsi au moteur de manifester toute sa puissance, puisque les frottements de l’air ne sont plus une contrainte.
Mais qui dit vitesse dit dangerosité, ainsi les constructeurs automobile ont dû étudier toutes les facettes de la mécanique des fluides afin de trouver des solutions pour combler, par exemple, le manque d'adhérence au sol dont la voiture est victime quand elle atteint des vitesses élevées. Le perfectionnement de l'aérodynamique est donc devenu au fil des années un enjeu majeur, au même titre que celui des suspensions ou de la motorisation.
De nos jours, l’évolution de l’aérodynamique des véhicules a un impact considérable sur la société : des laboratoires Anglais ont comme projet de créer une voiture supersonique pouvant atteindre une vitesse maximale de 1690 Km/h, la Bloodhound SSC. En comparaison, cela représente une vitesse 1.55 fois plus élevé que l'avion de ligne le plus rapide du monde, l'Airbus A380F dont la vitesse maximale est de 0.59 Mach (1089.35km/h). Néanmoins, elle ne surpasse pas encore le Mikoyan-Gurevich MiG-25 (Soviétique), l’avion de chasse le plus performant du monde, dont la vitesse maximale atteinte est de 2.83 Mach (3463.92 Km/h), soit une vitesse 2.16 fois plus importante que celle de la BloodHound SSC.
Alors jusqu’où ira la recherche en aérodynamique et aura-t-elle une limite ?
Créateurs
Chloé Ribeyrolles
Co-fondatrice de "La Mécanique des Fluides" - Guitariste à temps perdu
Rachel Cardin
Co-fondatrice de "La Mécanique des Fluides" - Apprentie Aïkidoka
Édith Sauveplane
Co-fondatrice de "La Mécanique des Fluides" - Gymnaste
Nos Sources
Sans elles nous n'aurions rien pu faire.
Sites internet
- http://www.adilca.com/aerodynamique.pdf
- https://fr.wikipedia.org/wiki/A%C3%A9rodynamique_automobile
http://www.italpassion.fr/2553-conception-de-laferrari-en-images.html
http://perso.mines-albi.fr/~louisnar/MECADEF/PolyMecaDef.pdf
https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoire_de_l%27automobile
https://sciencetonnante.wordpress.com/2014/03/03/la-mysterieuse-equation-de-navier-stokes/
Vidéos
- https://www.youtube.com/watch?v=QVRCqLRgZRQ
- https://www.youtube.com/watch?v=E9ZSAX56m0E
Livres
- TDC n°934, La matière en mouvement
- Tangente n°116, Fluides et fluidité
Personnes sources
- Thierry Dubois, enseignant chercheur au Laboratoire de Mathématiques Blaise Pascal,
Université Clermont Auvergne et CNRS - Florence Mesnil, professeur de mathématiques au lycée Marmontel
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