Découvrez les 8 types d’écoulement compressible en aérodynamique pour comprendre les comportements des gaz à haute vitesse dans les applications aéronautiques et spatiales.
8 Types d’Écoulement Compressible en Aérodynamique
En aérodynamique, l’étude des écoulements compressibles est essentielle pour comprendre les comportements des gaz à des vitesses élevées, notamment dans les applications aéronautiques et astronautiques. Voici huit types fondamentaux d’écoulement compressible en aérodynamique :
Un écoulement est dit subsonique lorsque la vitesse du fluide est inférieure à la vitesse du son dans ce fluide. Typiquement, cela correspond à un nombre de Mach (M) inférieur à 1 (M < 1).
L’écoulement transsonique se produit lorsque le nombre de Mach se situe autour de 1, généralement entre 0,8 et 1,2. Dans cette plage, certaines parties de l’écoulement peuvent être supersoniques, tandis que d’autres restent subsoniques.
Un écoulement est dit supersonique lorsque la vitesse du fluide dépasse celle du son, soit un nombre de Mach supérieur à 1 (M > 1). Cela engendre des phénomènes tels que les ondes de choc.
À des vitesses significativement supérieures à celle du son, généralement pour M > 5, les écoulements sont qualifiés d’hypersoniques. Dans ce régime, les effets thermiques et de dissociation des molécules d’air deviennent significatifs.
Un écoulement isentropique est un cas idéal où l’entropie du fluide reste constante. Cela signifie qu’il n’y a ni friction, ni transfert de chaleur. Il est souvent utilisé comme modèle simplifié pour les calculs en aérodynamique.
Dans un écoulement adiabatique, il n’y a aucun transfert de chaleur vers ou depuis le fluide. Cependant, contrairement à l’écoulement isentropique, l’entropie peut varier en raison de la présence de choc ou de dissipation visqueuse.
Un écoulement est stationnaire si ses propriétés ne changent pas au cours du temps en un point donné. En d’autres termes, les conditions de l’écoulement sont constantes dans le temps.
Contrairement à l’écoulement stationnaire, un écoulement non-stationnaire (ou instationnaire) présente des variations dans le temps. Ces changements peuvent être périodiques ou aléatoires, influençant les calculs et la prédiction du comportement du fluide.
Ces huit types d’écoulement compressible jouent des rôles cruciaux dans la conception et l’analyse des véhicules aéronautiques et spatiaux. La compréhension de ces écoulements permet d’améliorer l’efficacité, la sécurité et les performances des engins volant à des vitesses variées.
