• Demande aide pour simulation planeur


    Mardi 17 Août 2021 à 22:48
    SevGil

    Bonjour à tous,

    Tout d'abord bravo à Franck pour ce site et le partage de PredimRc. Merci pour la richesse et la qualité des informations disponibles.

    Malgré cela et après avoir beaucoup lu sur predim RC (le manuel, les forums internet...) j'ai toujours du mal avec les notions de polaires, d'alpha0, de Cz de réglage. Je vous sollicite donc bénéficier de votre aide et pour m'éclairer. Je m'excuse par avance si toutes mes questions relèvent principalement d'un manque de compréhension des lois de la mécanique du vol. J'ai beau lire et relire la documentation je n'arrive pas à correctement appréhender les phénomène sans dérouler complètement un cas réel.

    Je vous présente le contexte de ma demande : Je veux simuler dans PredimRC un planeur de type semi-maquette de 4m équipé d'un profil HQ2.5/14 (à l'emplanture du moins). C'est un kit que je possède et j'aimerai réaliser deux choses :

    1) Déterminer les angles optimums de calage de l'aile et du stabilisateur dans le but de vérifier si les perçages déjà présents sur le fuselage et si l'assise du stabilisateur en T sont corrects.

    2) Vérifier si l'électrification (FES) du modèle va conduire à une dégradation non acceptable des performances en vol plané.

     

    Voici la démarche que j'ai suivie :

    - J'ai commencé par 'modéliser' le modèle sous PredimRC, jusqu'ici, pas de difficulté (je crois). Puis j'ai fixé la marge statique à 3%.

    - Ensuite, j'ai créé un fichier .txt avec les coordonnées des points du profil HQ 3/14 récupérées ici (https://m-selig.ae.illinois.edu/ads/coord_database.html). Je ne suis pas parvenu à trouver les données du profil HQ 2.5/14 qui est celui appliqué sur les ailes de mon modèle. Nota : Je ne connais pas la répartition du profil tout au long de l'aile.

    - Ensuite, j'ai importé ce fichier .txt dans l'onglet Profils de PredimRC puis j'ai lancé la soufflerie numérique.

     

    Problèmes rencontrés :

    - Mon premier soucis concerne l'angle Alpha0 de l'aile : Dans le fichier Excel issu de la soufflerie numérique du HQ 3/14 je trouve un Alpha0 = -3°8 et Cm0 = -0,088. Cette valeur de Alpha0 me semble importante et surtout elle est bien différente du Alpha0 = -2°28 présent sur le site de H. QUABECK (http://www.hq-modellflug.de/koordinatenframe.htm).

     

    Est-ce qu'un spécialiste de PredimRC veut bien m'épauler pour m'aider à identifier quelle est la bonne valeur du Alpha=0 pour un profil HQ 3/14 et m'aider à comprendre pourquoi je ne retrouve pas cette valeur sous PredimRC ?

    L'étape suivante sera de transformer le profil HQ3/14 en HQ2.5/14 qui est celui présent sur l'aile.

    Enfin, j'aurai besoin d'un éclairage pour déterminer comment identifier le Cz de réglage à prendre en compte.

    Si besoin mes fichiers sont accessibles en partage à l'adresse : https://drive.google.com/drive/folders/1Xan1NqfOdQuxKtP0u4sUSqVUa6VUufEj?usp=sharing

     

    Encore une fois je m'excuse par avance si je mélange tout. N'hésitez pas à me dire que je n'ai rien compris.

     

    Merci,

    Gilles

    Mercredi 18 Août 2021 à 10:15
    flip_Airboost

    Bonjour Gilles,

    - Mon premier soucis concerne l'angle Alpha0 de l'aile :

    L'alpha zero varie avec le nombre de Reynolds. Dans l'onglet profil , affiche les courbes pour 50000 et 750000 et tu verras une différence +/- 4°.

     

    étape suivante sera de transformer le profil HQ3/14 en HQ2.5/14

    C'est très simple, tu modifies 3 dans l'onglet profil en cours l'epaisseur 1 et ou la cambrure 2 d'un HQ de la famille de départ en n'oubliant pas de lui donner un nouveau nom 4. La distribution de l'épaisseur relative qui est l'ADN du profil ne change pas.

    Mesure l'epaisseur relative de l'aile à différent endroit pour determiner le "profil moyen" à utiliser pour la modélisation de ton planeur et affiner le calcul.

    explication ici

     

     Déterminer les angles optimums de calage de l'aile et du stabilisateur dans le but de vérifier si les perçages déjà présents sur le fuselage et si l'assise du stabilisateur en T sont corrects.

    Suivant le type de vol que tu privilégies , tu détermineras ton calage.

    Ici pour un même profil , j'ai trois calages qui déplacent la polaire vers les plus hautes ou plus basse vitesse.

    Cordialement, 

    Philippe

    Mercredi 18 Août 2021 à 14:18
    SevGil

    Merci Philippe pour ton retour rapide,

    - Mon premier soucis concerne l'angle Alpha0 de l'aile :

    L'alpha zero varie avec le nombre de Reynolds. Dans l'onglet profil , affiche les courbes pour 50000 et 750000 et tu verras une différence +/- 4°.

    Oui c'est en effet ce que j'ai lu dans l'onglet Profil.

    • Je déduis des résultats de PredimRC que le profil HQ0314 est fait pour travailler à partir d'une Renolds de 200000, pas en dessous.
    • A partir d'un Reynolds de 200000 le Alpha0 est stable à -3°8 et la courbe Alpa / Cz est 'assez bien' rectiligne 

             [url=https://zupimages.net/viewer.php?id=21/33/n1r7.jpg][img]https://zupimages.net/up/21/33/n1r7.jpg[/img][/url]

     

    • Ce que je ne m'explique pas c'est d'où vient l'écart entre le Alpha0 de -3°8 du soufleur numérique et le -2°28 du site de H QUABECH.
    • Ce que je ne m'explique pas c'est comment on détermine le Cz de réglage à partir des courbes de l'onglet 'Profil'. J'aurai tendance à lire sur la courbe Cz/Cx que le profil étudié est fait pour travailler avec un Reynolds de 750000 mini (le Cx évolue peu pour un Cz compris entre 0.15 et 0.9. Ensuite je n'arrive pas à dérouler davantage mon raisonnement...

     

     

     - étape suivante sera de transformer le profil HQ3/14 en HQ2.5/14

     

    C'est très simple, tu modifies 3 dans l'onglet profil en cours l'epaisseur 1 et ou la cambrure 2 d'un HQ de la famille de départ en n'oubliant pas de lui donner un nouveau nom 4. La distribution de l'épaisseur relative qui est l'ADN du profil ne change pas.

    Merci, c'est ce que je pensais faire mais sans certitude. Je remplacerai donc le profil HQ0314 par une simulation du 2.5/14.

     

     

     

    Déterminer les angles optimums de calage de l'aile et du stabilisateur dans le but de vérifier si les perçages déjà présents sur le fuselage et si l'assise du stabilisateur en T sont corrects.

    Suivant le type de vol que tu privilégies , tu détermineras ton calage.

     

    Ici pour un même profil , j'ai trois calages qui déplacent la polaire vers les plus hautes ou plus basse vitesse.

    Je comprends l'influence du calage de l'aile sur la performance. Et donc l'intérêt d'ajuster le calage à la construction pour optimiser la performance sur une partie du domaine de vol.

    Je m'excuse mais ce que je n'arrive toujours pas à comprendre c'est sur quelle plage je peux (dois) faire varier le Cz de réglage pour balayer toute l'étendue des domaines de vol possibles : de 0.15 à 0.9 dans mon cas ?

    (Remarque : Sur ma feuille excel je n'ai pas le même calage d'aile que toi pour un Cz de réglage de 0,45 : 0°9 sur ma feuille, 1°8 chez toi -> Je n'ai pas encore compris pourquoi).

     

    En tout cas merci pour ton aide. J'espère que mes questions ne sont pas trop 'déplacées'.

     

    Gilles

     

    Edit : Svp, quelle est la méthode pour insérer des images dans les messages ? je n'ai pas réussi avec le bouton dédié.

    Jeudi 19 Août 2021 à 08:36
    flip_Airboost

    Bonjour Gilles,

    Je m'excuse mais ce que je n'arrive toujours pas à comprendre c'est sur quelle plage je peux (dois) faire varier le Cz de réglage pour balayer toute l'étendue des domaines de vol possibles : de 0.15 à 0.9 dans mon cas ?

    La polaire balaye déjà toute l'etendue du domaine de vol pour chaque calage particulier.

    J'aurai tendance à lire sur la courbe Cz/Cx que le profil étudié est fait pour travailler avec un Reynolds de 750000 mini (le Cx évolue peu pour un Cz compris entre 0.15 et 0.9. Ensuite je n'arrive pas à dérouler davantage mon raisonnement

    Il faut regarder la forme de la courbe. Si elle est convexe , c'est bon. Si il contient une concavité , c'est mauvais.

    Je déduis des résultats de Predimrc que le profil HQ0314 est fait pour travailler à partir d'une Reynolds de 200000, pas en dessous.

    Je dirais 180 000 et même 100 000 pour un profil souffle pour un état de surface et Reynolds critique de 6 avec un turbulateur à l'extrados posé à 43% de la corde .

    Ce que je ne m'explique pas c'est d'où vient l'écart entre le Alpha0 de -3°8 du souffleur numérique et le -2°28 du site de H QUABECH.

    Et cela explique aussi les différences Alpha 0 , on ne connait pas les conditions de simulation, le simulateur utilisé et les mesures en soufflerie varient aussi.

    Cordialement, Philippe

    Pour les photos, crée un blog sur eklablog, c'est je pense le meilleur endroit pour les héberger et si eklablog meure, tout sera effacé en meme temps.

     

    Jeudi 19 Août 2021 à 20:07
    SevGil

    Merci Philippe pour ton aide.

    Je vais reprendre mon profil hq 2.5/14 avec un état de surface 'moyen / aile coffrée' (j'avais laissé le critère à 9) et je vais comparer les fichiers de coordonnées entre ceux disponibles sur le site https://m-selig.ae.illinois.edu/ads/coord_database.html et ceux disponibles directement sur le site de H. QUABECK. Il y a peut-être quelques écarts. Aucun des deux ne propose le fichier avec les coordonnées du hq2.5/14 mais j'ai compris que tous les HQ ont la même distribution de courbure et d'épaisseur et que donc l'extrapolation numérique fonctionne bien.

    Ensuite je soufflerai des profils hq2.5/14 généré par PredimRc (xfoil) avec 0° de volets, 3° de volet (gratte) et -2° de volet (transition).

    Je vous proposerai enfin mon fichier PredimRc pour y jetter un oeil et détecter d'éventuelles erreurs si vous le voulez bien.

     

    PS : Je vais également relire le site https://www.lavionnaire.fr que je trouve extrêmement bien écrit.

    Merci,

    Gilles

    Vendredi 20 Août 2021 à 09:10
    Franck.A

    Bonjour à tous,

    Gilles, bienvenu sur RCAeroLab ;)

    Voici quelques compléments d'information à tout ce que vient d'apporter Philippe (merci !).

    « Malgré cela et après avoir beaucoup lu sur predim RC (le manuel, les forums internet...) j'ai toujours du mal avec les notions de polaires, d'alpha0, de Cz de réglage. […]J'ai beau lire et relire la documentation je n'arrive pas à correctement appréhender les phénomène sans dérouler complètement un cas réel. »

    C’est normal, car toute la documentation fournie sur RCAeroLab est avant tout un support à l'utilisation de PredimRC, et ne constitue pas un cours didactique de méca du vol, qui lui est porté par mon bouquin : http://rcaerolab.eklablog.com/livre-mecanique-du-vol-conception-aerodynamique-p1157624

    « Mon premier soucis concerne l'angle Alpha0 de l'aile : Dans le fichier Excel issu de la soufflerie numérique du HQ 3/14 je trouve un Alpha0 = -3°8 et Cm0 = -0,088. Cette valeur de Alpha0 me semble importante et surtout elle est bien différente du Alpha0 = -2°28 présent sur le site de H. QUABECK. »

    Le site de HQ mentionne pourtant un Alpha0 (au-dessus du Re critique, il est effectivement essentiel de considérer cet aspect) de -4.1° (donc plutôt cohérent avec -3.8°) pour la série à 3% de cambrure :

    « Ce que je ne m'explique pas c'est comment on détermine le Cz de réglage à partir des courbes de l'onglet 'Profil'. J'aurai tendance à lire sur la courbe Cz/Cx que […] »

    Le Cz de réglage (= Cz d’équilibre manches lâchés) n’est pas propre à un profil, mais à l'utilisation qu’on privilégie pour le planeur. Par exemple, on mettre habituellement un Cz_reg de 0.3 pour du vol polyvalent, plutôt 0.1 pour du DS ou 0.5 pour un planeur de gratte pure. Bien entendu, il vaut mieux choisir un profil cohérent avec cette utilisation, mais ça peut être totalement dissocié.

    « PS : Je vais également relire le site https://www.lavionnaire.fr que je trouve extrêmement bien écrit. »

    C’est un site très riche en informations, mais… A une époque j’ai échangé avec son rédacteur au sujet de la stabilité, mais dans le détail il reste encore pas mal d’approximations. Si tu cherches une lecture gratuite, une bonne adresse : http://aerodynamique.chez.com/

    Bonne digestion, ça fait beaucoup à la fois !

    Franck

    Vendredi 20 Août 2021 à 11:27
    flip_Airboost

    Bonjour Franck et Gilles,

    Voici une comparaison des profils et résultats soufflerie numérique.

    En rouge à 200K Reynolds NC 9 Xfoil HQ 2.5 14 extrapolé d'un HQ 3 14 .dat tracfoil

    En vert     à 200K Reynolds NC 11 Xfoil HQW 2.5 14  directement pris sur le site HQ ramené à 79 points .

    En bleu    à 200k Reynolds  NC 11  soufflerie Eppler 2005 HQW 2.5 14 amené à l'echelle en collage transparent sur le graphique Predimrc.

    Un coup de ponçage en trop et le HQW devient un HQ ;o)) 

     

    Question pour Franck:

    Pas nécessaire de déterminé un "profil moyen" lorsque que l'on utilise une "famille " de profil, ici la famille 2.5% courbure pour obtenir un résultat correct des calages et V longitudinal dans Predimrc ?

    J'ai par exemple 2° d'ecart d'alpha 0 pour 100K Reynolds  entre un HQ14 et HQ12. 

    Cordialement,

    Philippe

    Vendredi 20 Août 2021 à 12:02
    Franck.A

    La cambrure n'est pas le seul critère définissant le Alpha0, il y a aussi la position de la cambrure sur la corde. Normalement, dans une famille de profil, cette position est une constante (comme le rayon relatif de BA et la position de l'épaisseur max), mais il vaut mieux vérifier que c'est le cas.

    En dessous du Re critique, l'influence de l'épaisseur et du nCrit sur Alpha0 est très sensible, on ne peut pas se fier aux résultats, si ce n'est pour conclure que le profil doit être utilisé soit au-dessus du Re critique, soit avec un turbulateur ad-hoc.

    Vendredi 20 Août 2021 à 19:56
    SevGil

    Franck : Bonjour et merci pour ton accueil. 

    • Ton livre sur la mécanique du vol : En effet c'est probablement un achat que je devrais faire. Quoique je risque d'être largué , on verra.
    • J'ai relu tes articules dans Modèle Mag et un peu de littérature sur internet. Cet histoire de Cz de réglage m'échappe encore. C'est pourquoi j'espère m'appuyer sur le cas concret de mon planeur et sur votre soutient pour dérouler la démarche d'analyse complète et y voir plus clair.
    • Concernant les écarts de Alpha0 que je constate entre les résultats Xfoil et les données du site de HQ : Je conçois très bien que les conditions de calcul sont différentes néanmoins je trouve l'écart important. Dans ta réponse Franck tu as pris en référence la série des HQW. Selon le site de HQ il y a un important écart d'Alpha0 entre les HQW et les HQ-Oldy. Mon planeur est équipé d'un profil HQ (2.5/14 selon la notice)

             HQ-Oldy - Série 2.5 : Alpha0 = -1°90

             HQ-Oldy - Série 3.0 : Alpha0 = -2°28

             HQW - Série 2.5 : Alpha0 = -3°48

             HQW - Série 3.0 : Alpha0 = -4°10

             J'ai créé mon blog, uploadé mes images mais je m'excuse je n'arrive toujours pas à les insérer dans un message ici.

             http://ekladata.com/HCaNNMok_DjaDl0LnbaA1_10xV4@500x506.jpg

             

    • Comme je cherche à baser mon étude sur un profil HQ2.5/14 que je n'ai pas trouvé dans les bases de données existantes je suis reparti de zero selon deux approches.
    1. J'ai extrapolé via PredimRc un HQ2.5/14 à partir du fichier des données du HQ3.0/14 issues du site http://airfoiltools.com (crit surface = 6)

                -> J'obtiens un Alpha0 = -3.0° (Cm0 = -0.070)  ==> Assez loin de la valeur du site HQ à -1°90.   

           2. J'ai extrapolé un HQ2.5/14 à partir des données du HQ2.5/12 issues du site de H. QUABECH.

                -> J'obtiens un Alpha0 = -1.90° (Cm0 = -0.030)  ==> Même valeur que celle donnée par HQ.  

    Les positions des épaisseurs maxi et cambrure maxi sont très différentes entre la série 2.5 et la 3.0. C'est peut-être la raison pour laquelle je n'aurai pas du lors de mes premières manipulations chercher à passer d'un hq série 3.0 à un hq série 2.5. Les distributions ne sont pas les mêmes entre les deux séries.

     

    Etape suivante pour moi :

    • Ajuster l'épaisseur du bord de fuite (aile coffrée) sur le profils HQ2.5/14 (from HQUABECH file).
    • Créer deux sous-profils avec volets baissés et volets relevés.
    • Intégrer les trois dans predimrc
    • Comparer (aux mêmes reynolds) les polaires éditées par PredimRC avec celles dispo sur le site HQ.

    Je chargerai mes différents fichiers en partage sur GoogleDrive si vous voulez bien y jeter un oeil et me dire si vous détectez des anomalies.

    Ensuite j'aurai encore besoin de votre pour avancer dans l'analyse des résultats donnés par PredimRC, encore une fois si vous le voulez bien.

     

    Slts,

     

    Gilles

     

    Vendredi 20 Août 2021 à 21:46
    flip_Airboost

    Bonsoir Gilles,

    ça fonctionne les photos ?!!

    Contenu>gérer les fichiers> uploader un fichier.

    clic sur le fichier, copier lien.

    clic sur logo image fenêtre de réponse , coller lien.

    dimensionner image , information pop up au passage de la souris.

    image de Gilles

    L'info importante a du t'échapper.

    Tu oublies les HQO et les alphas zéro pour le moment.

    Oublie aussi les données sur le site HQ, elles sont obtenues pour au Reynolds critique de 11 avec la soufflerie Eppler reconnue moins fiable à nos faibles nombre de Reynolds au contraire de Xfoil intégré à Predimrc.

     

     

    1ere chose à faire: mesurer l'épaisseur relative aux différentes cassure de l'aile pour trouver le profil moyen.

    2eme chose: observer le profil au niveau de la corde moyenne pour voir s'il ressemble encore à celui d'emplanture. ( là j'ai un doute quand tu relèves "l'erreur" de Franck Hqw Hq alors que je viens de poster la photo des 2 profils un sur l'autre ou la différence n'a pas l'épaisseur du trait mais que tu ne vois pas la différence avec un HqO!)

    Si c'est le cas tu pourras commencer à souffler le profil moyen déduit.

    Cordialement,

    Philippe




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