Un nouvel avion de chasse mesure 10 m de longueur et a une vitesse de croisière de 200 m/s sous des conditions atmosphériques standard au niveau de la mer pour lesquelles la vitesse du son est de 340 m/s. On souhaite estimer la traînée aérodynamique subit par l’appareil au moyen d’essais en soufflerie menés sur un modèle réduit de l’appareil en question. Deux souffleries sont disponibles pour ces essais à savoir i) une soufflerie utilisant de l’air (conditions atmosphériques approx. standards) et ii) une soufflerie utilisant de l’azote à une température de -90°C et une pression de 500 kPa ( pour de telles conditions noter que la masse volumique de l’azote est de 7.7 kg/m³, sa viscosité cinématique est de 1.56×10^-6 m²/s et que la vitesse du son est de 295 m/s).
a) Identifier les nombres adimensionnels qui doivent être respectés lors des essais afin d’établir une similitude dynamique.
b) Est-il possible de faire des essais dynamiquement similaires en utilisant le modèle réduit dans la soufflerie utilisant l’air comme fluide?
c) Est-il possible d’établir une similitude dynamique en utilisant la soufflerie utilisant l’azote comme fluide? Si oui, estimer la longueur du modèle et la vitesse de l’écoulement d’azote. Par la suite, estimer le facteur de conversion par lequel la traînée aérodynamique enregistrée sur le modèle doit être multipliée afin de connaître la traînée aérodynamique prédite pour le véritable appareil.

Contribution de Stavros Tavoularis, Département de Génie Mécanique, Université d'Ottawa, Ottawa, Canada. Image de 1Free Wallpaper.com.