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clinomètres à fil chaud. Ces clinomètres ont les inconvénients, soit des pitols, soit des sondes à fil chaud, et par suite, conviennent mal à l’éltude des grandes vilesses et des régions à fortes variations de pression.
Mesure des températures.
De même que l'introduction d’une prise de pression dans un gaz modifie son écoulement, l'introduction d’un thermomètre modifie son écoulement et, par suite, la répartition des températures dans le gaz. On a vu que la détente d’un gaz dans une tuyère s'effectue, en général, suivant une loi adiabatique; or, on constale que si l’on introduit dans une tuyère un couple thermoélectrique, même très petit, ce dernier indique une température pratiquement constante tout le long de l’ajutage et égale à celle du réservoir alimentant la tuyère. Ce résultat s'explique par le fait que le thermomètre prend la température de la couche d’air qui se trouve à son contact immédiat, et qui est le siège d’un tourbillonnement intense, entraînant la récupération de la chaleur perdue dans la détente, si l'on admet que la vitesse du gaz au contact du thermomètre est négligeable et que la recompression a élé, elle aussi, adiabatique.
Ainsi la mesure de la tempéralure d’un gaz en mouvement, au moyen d’un thermomètre ou d’un thermo-couple, est impossible.
Les lois de la similitude aérodynamique.
Si élendu que soit le champ d'un interféromètre, il ne peut être question d'opérer sur Whe aile en vraie grandeur, ou légèrement réduite à l'échelle 1/2 ou 1/3 par exemple, à moins de fragmenter le champ en une série de portions que lon étudierait séparément. Peut-être pourrait-on mettre au point une méthode, que nous indiquerons plus loin, de restitution totale du champ de franges par déplacement continu de l’interféromètre, et cela doit être possible lorsque la soufflerie possède un régime suffisamment stable, mais c’est une complication que l’on peut éviter dans le cas des ailes d’avions : Les lois de la similitude aérodynamique permettent cette élude sur des modèles réduits, géométriquement semblables. Ces lois exigent que les quantités :
V = Vitesse de l’air (ou de l'aile d'avion) L — Longueur de la’corde de la maquette ou VL V HAUTE, (D 0). . de l’aile d'avion.
{ = = viscosité cinématique de l'air.
soit les mêmes | PA (pe der
pour l’aile et sa maquette. m= viscosité de l'air. masse spécifique de l'air.
\ a = célérité du son dans l'air.
Ces conditions sont suffisantes, mais elle ne sont pas toujours nécessaires. Ainsi, on a constaté que tant que le rapport ge est inférieur à 1/2, la finesse
demeure inchangée, et qu’il n’y a plus lieu de tenir compte de ce terme. Ceci ne
= oN —
doit pas surprendre, car, aux faibles vitesses, l’air est pratiquement incompressible (Pour une vitesse de 100 m/s, soit 360 km/h, la surpression au point
VL ; È d'arrêt n’est que de 6%) (1); le terme es Cte se réduit alors à VL==Cte, car
l’air utilisé dans une soufflerie à faible vitesse a sensiblement la même lempérature que l’air ambiant, donc la même viscosité cinématique. Cette relation VL—Cte montre que pour une aile à vitesse V —50 m/s ou 180 km/h, la plus petite maquette possible serait une maquette à l'échelle 1/3 étudiée à vitesse triple, soit 150 m/s, car avec une échelle plus petite on serait conduit à dépasser la 1/2 vilesse du son. Cependant, on peut adopter des rapports de similitude bien plus petits, si la vitesse reste comprise entre 10 et 80 m/s et si la corde L de la maquette reste comprise entre 10 et 50 cm, car les diverses polaires obtenues dans ces conditions, coincident sensiblement. En d’autres termes, dans ces limites, la vitesse V et la corde L sont suffisamment grandes pour que la viscosité n’intervienne déjà plus, tant sur la porlance que sur la traînée, et les écoulements restent semblables. C’est une circonstance heureuse, car elle permet les essais d'avions ou d’ailes sur des modèles considérablement réduits.
La limite minimum de 10 cm que l’on adopte pour L, lorsque la vitesse est de l’ordre de 50 m/s, peut encore être abaissée si l’on augmente la vitesse en laissant constant le produit VL.A 150 m/s elle n’est plus que de 3,3 cm. Nous avons adopté pour nos essais les valeurs L = 6 em et V — 150 m/s environ.
Lorsque le rapport 7 St supérieur à 1/2, c'est-à-dire quand la vitesse dans l’air à H—76 cm et 20° dépasse 170 m/s, la portance d’une aile baisse et sa traînée augmente, et cela d'autant plus rapidement qu'on approche de la vitesse du son; les écoulements ne sont donc plus semblables entre eux et les essais doivent être faits en vraie grandeur. La valeur L=6 cm, adoptée pour notre maquelte, ne sera donc convenable que pour l’étude d’une portion d’hélice de faible ou moyenne puissance.
Si l’on fait varier la pression et la température, deux écoulements seront semblables s'ils satisfont chacun aux deux conditions :
7 ps . —> Cte == C,, (2) ce = — Cite — Co,
qui permettent de calculer le rapport de similitude et la valeur de la vitesse à adopter pour l'essai de la maquette.
La viscosité d’un gaz est indépendante de la pression dans la mesure où la loi de Mariotte est applicable, soit en fait pour tous les cas intéressants l’aviation
(1) Ce qui a une conséquence intéressante pour cette étude; les variations de pressions deviennent proportionnelles aux variations de densités et de températures, puisque dans une détente adiabatique :