SOUFFLERIES

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Souffleries : schémas de principe

Souffleries : schémas de principe
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Gustave Eiffel

Gustave Eiffel
Crédits : Laboratoire aérodynamique Eiffel

photographie

Soufflerie Eiffel

Soufflerie Eiffel
Crédits : J.-M. Seguin/ CSTB/ Laboratoire aérodynamique Eiffel

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Soufflerie hypersonique F4 du Fauga-Mauzac (France)

Soufflerie hypersonique F4 du Fauga-Mauzac (France)
Crédits : ONERA

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Des gigantesques installations du début du XXe siècle aux souffleries pressurisées et cryogéniques

Les règles de similitude

Dans le courant du xxe siècle, l’évolution des souffleries s’est poursuivie, dictée par l’impérieuse nécessité de respecter des règles de similitude afin de garantir la validité des essais à échelle réduite. Ainsi la maquette doit avoir la même forme géométrique que l’objet original. La deuxième condition impose de respecter les caractéristiques de l’écoulement, c’est-à-dire son nombre de Mach M (M = V/a, avec V qui représente la vitesse de l’écoulement et a celle du son), ce qui revient en soufflerie subsonique (vitesse inférieure à celle du son) à respecter la vitesse de l’écoulement. La troisième grande règle de similitude consiste à réaliser des essais en conservant, autant que faire se peut, le nombre de Reynolds (Re) de l’écoulement réel. Ce nombre, caractéristique de l’objet se déplaçant dans le fluide en première approximation immobile, est sans dimension. Il est défini par :

Re = ρVL / μ

ρ est la masse volumique de l’écoulement réel, V sa vitesse et μ sa viscosité dynamique, et L la longueur caractéristique de l’objet réel étudié.

Sous réserve que l’on parvienne à obtenir en soufflerie les mêmes caractéristiques que l’air réel (masse volumique et viscosité) et que celui-ci se déplace à la même vitesse, le nombre de Reynolds ne sera parfaitement respecté que pour une maquette à l’échelle 1. Les premières souffleries – de taille modeste – ne permettaient donc pas de reproduire le nombre réel de Reynolds. Aussi, dans un premier temps, la taille des souffleries s’accroît afin de pouvoir étudier des avions à taille réelle, soit à l’échelle 1, ce qui satisfait immédiatement la condition sur le nombre de Reynolds.

L’augmentation rapide de taille des aéronefs n’a cependant pas permis une croissance corrélative de la taille des installations. On expérimente alors de nouveau des maquettes à échelle réduite. Pour respecter le nombre de Reynolds, on joue sur les au [...]

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Écrit par :

  • : professeur associé à l'université de Paris-Ouest-Nanterre-La Défense

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Pour citer l’article

Bruno CHANETZ, « SOUFFLERIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/souffleries/