Discussion:Effet Coandă

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Remarques sur quelques propriétés de l’effet Coanda[modifier le code]

L’effet Coanda est présenté dans l’article comme le résultat de l’interaction entre un jet de fluide et une paroi convexe voisine, que le fluide suit en subissant une déviation. La paroi est attirée par le jet si elle est libre de se mouvoir. Il est donc possible d’agencer la source d’un jet de telle sorte qu’un effet Coanda produise une force verticale ascendante susceptible de soulever le dispositif : l’appareil à décollage vertical Geoff Naudin qui utilise un jet annulaire en est une illustration.

1. Pour la même raison il est tentant d’invoquer l’effet Coanda pour expliquer de façon simple le vol des oiseaux et des avions et on n’a pas manqué de le faire souvent. Les avions ont des ailes: une aile, voire une simple plaque plane, est un corps profilé de faible épaisseur, placé sous une incidence i petite dans une source de vent qui le contourne par le haut (extrados) et le bas (intrados), les deux parties se rejoignant en aval au bord de fuite.

Pour expliquer la force ascendante exercée sur l’ extrados d’une aile propulsée à une vitesse V horizontale dans l’air au repos, ou ce qui est équivalent d’une aile immobile au milieu d’un écoulement d’air, on étend la notion d’effet Coanda qui devient synonyme d’”attachement à une paroi” (éventuellement convexe) ou d’”attachement de la couche limite” d’un écoulement quelconque et non seulement d’un jet: l’écoulement sur l’extrados aurait tendance à se décoller et serait recollé par une attraction qualifiée d’effet Coanda pour la circonstance, comme dans la configuration 1.1 de l’article.

Ou bien on invoque le théorème de Bernoulli qui dit qu’en augmentant la vitesse sur l’extrados on diminue la pression, d’où une force ascendante ou portance: l’écoulement serait attaché par un effet Coanda bernoullique, interprété comme un attachement avec couche limite comme dans la configuration 1.2 de l’article.

Denker[1] traite de “fairy tale” (conte de fées) ces prétentions, à l’aide d’arguments qui n’ont pas convaincu les pro-Coandas.

Les résultats d’expériences faites dans les années 1950 rapportés dans l’article , pour savoir dans quelles conditions un effet Coanda se produit (ou ne se produit pas) peuvent servir à dissiper quelques malentendus.

La source de quantité de mouvement pour l’effet Coanda tel que décrit dans l’article est un jet de pression totale supérieure à la pression de l’environnement dans lequel il débouche, et dont il occupe une partie de largeur finie : il s’attache à une paroi convexe dont le rayon de courbure est assez grand comparé à la largeur du jet, et il n’y a pas d’intrados, mais une zone de mélange avec l’air ambiant.

On a objecté que l’écoulement de l’air autour d’une aile pouvait être pensé comme un jet de largeur énorme : quelle différence fondamentale peut exister entre le mécanisme qui attache un jet très large et celui qui attache un jet étroit?

Les expériences citées dans l’article prouvent que l‘effet Coanda dépend de la largeur du jet: il ne se produit que si cette largeur ne dépasse pas le tiers du rayon de courbure du jet dévié; il ne peut se produire dans un jet de largeur énorme ou infinie, qui implique un jet de rayon de courbure infini, donc non dévié.

Pour le comportement d’une aile répondant à la définition donnée plus haut, l’évidence expérimentale est la suivante : la source d’une quantité de mouvement est la force qu’il faut lui appliquer pour la propulser à une vitesse V horizontale, ou à une vitesse de rotation autour d’une axe vertical . Dans le cas le plus simple d’un écoulement bidimensionnel, l’air peut tourner autour de l’aile avec une vitesse qui s’ajoute à la précédente à l’extrados, s’en retranche à l’intrados. Il en résulte un écoulement avec un tourbillon qui dévie vers le bas la totalité de l’air au dessus de l’extrados et aspire l’aile vers le haut. Cette portance établie autour de l’aile et pas seulement sur l’extrados résulte du mouvement relatif entre l’aile et l’air ambiant, sans source de pression totale supérieure à la pression ambiante . Puis il se forme au bord de fuite un tourbillon “libre” en sens inverse de même intensité qui se détache après le passage de l’aile et fait remonter l’air à sa position primitive. Le résultat expérimental essentiel, confirmé par une théorie de la mécanique des fluides avec tourbillons, est que la portance varie comme i et non comme i², sinon les avions ne voleraient pas.

On ne peut expliquer la portance d’une aile en ignorant l’existence des tourbillons, abondamment photographiés et filmés[2], et donc la nécessité de recourir à une mécanique des fluides “rotationnelle”, qui existe aussi sous forme d’images et de films[3] très convaincants.

On pourrait au contraire rechercher une explication similaire pour l’effet Coanda: un ensemble de tourbillons s'établit aussi autour du dispositif produisant le jet plus la paroi convexe voisine, et correspond à la force verticale ascendante résultant de l'attraction mutuelle entre la paroi convexe et le jet dévié[4]


2. L’effet Coanda est visible, l’écoulement autour d’une aile aussi. Il n’en est pas ainsi de l’écoulement dans une canalisation, ou à travers une grille d’aubes comme celle d’une pompe, d’un compresseur, d’une turbine, où l’écoulement a lieu entre une paroi convexe et une paroi concave : est-ce qu’un tel écoulement est coandé?

Exemple visible: “quand la Seine roucoule et coule du Pont Neuf jusqu’à Passy”, elle suit une courbe le long de laquelle sa rive gauche l’attire et sa rive droite la repousse: de ce fait son niveau est plus élevé à droite qu’à gauche (théorème d’Euler) et elle arrache à droite des alluvions qui dérivent vers la gauche où ils s’accumulent. Quand elle tourne ensuite autour du Bois de Boulogne, elle est attirée par sa rive droite et repoussée par la gauche, en penchant vers l’intérieur du virage de Longchamp; et ainsi de suite jusqu’à la mer. La Seine est-elle coandée?

3. La déviation d’un jet peut être produite ou non à volonté à l’aide d’une commande extérieure qui en modifie la largeur : ainsi la déviation ne se produit pas si l’orifice du jet est prolongé par une paroi courbe continue de rayon trop petit comparé à la largeur du jet, mais se produit si cette largeur est diminuée par l’interposition d’un obstacle concave du coté opposé à la paroi, ou l’action d’un jet perpendiculaire situé au même endroit: plus précisément cet obstacle produirait même en l'absence d'une paroi courbe une déviation primaire, qui est amplifiée après l'action de l'obstacle par celle de la paroi convexe . Cet effet a été découvert en avril 1948 par des ingénieurs de la SNECMA qui l’ont aussitôt expliqué à l’aide d’un des rares livres de mécanique des fluides disponibles juste après la guerre : “Tourbillons” de H. Bouasse, mentionnant Young. Il constitue le principe des inverseurs de poussée réalisés en 1952 et 1954 par la SNECMA et démontrés à l’approche et à l’atterrissage d’un avion Vampire équipé d’un réacteur Goblin.

Que conclure? Wikipedia considère que l’effet Coanda est d’importance faible en physique : dont acte, mais la physique est d’importance pour l’effet Coanda. Nous vivons dans un environnement plein d’objets qui s’envolent puis atterrissent; rempli aussi de courants d’air, et d’eau, quasi-objets qui contournent les obstacles ; environnement enfin “ rempli de bruits, de sons, qui donnent du plaisir et ne font aucun mal”[5] dit Caliban, mais ce ne sont pas des objets: un royaume où l’on a la musique pour rien, lui répond Stephano, ancêtre des amateurs de téléchargement MP3. On n’a pas l’effet Coanda pour rien.--M Kadosch (d) 28 septembre 2008 à 09:54 (CEST)

« Que conclure? Wikipedia considère que l’effet Coanda est d’importance faible en physique » : le jour où Wikipédia sortira de l'idéologie « la vérité, c'est ce que “tout le monde” pense », les vers de terre sauront lire. N'oublie pas (pardon pour le tutoiement), que Wikipédia n'est pas un lieu de découverte, ni un lieu de science, c'est le lieu du nivellement, de l'aplanissement. Utile pour retrouver la liste des principales villes d'un pays par exemple, ou des choses de ce genre (toutes les choses sans intelligence en fait), mais pour tout le reste, c'est à pleurer. Tu veux l'explication de cette méfiance vis à vis de ce phénomène pourtant bien réel et important ? Je te parie Le fond de mon paquet de cacahuètes que c'est parce que le phénomène est invoqué dans les explications sur les méthodes de propulsions possibles qui pourraient être employés par les OVNIs. Wikipédia a une sainte horreur de tout ce qui « n'est pas catholique ». --Hibou57 (d) 6 mars 2011 à 01:29 (CET)
« Sois le bienvenu, ô Hibou57, dans mon désert des tartares :j’enregistre enfin des répliques à ma discussion . A contrario, la discussion de l’article en anglais: “Coanda effect”, a connu des débats très animés entre de nombreux internautes.

Il est vrai qu’on trouve dans ces articles de Wikipedia, et ailleurs dans Internet, des soucoupes volantes, des drones, des armes secrètes de Hitler, etc. Le pouvoir des fables est bien antérieur à Wikipedia, La Fontaine a dit l’essentiel à ce sujet: “et moi-même... si Peau d’Ane m’était conté j’y prendrais un plaisir extrême”. Mais sans Internet, je n’aurais jamais trouvé que l’effet Coanda participe à la formation du langage dans le pharynx, avec application aux voix pathologiques (kystes, oedèmes)! et probablement aussi à toutes les musiques produites par la bouche[6], de la trompette de Satchmo et de la trompinette de Boris Vian à Michael Jackson : “sometimes a thousand twangling instruments will hum about mine ears and sometimes voices”[7].

Cependant il y a plus préoccupant : une résurgence de l’esprit préscientifique. Nul doute que G. Bachelard, s’il en avait eu connaissance, l’aurait psychanalysé[8], en relation avec le rêve de vol !

On trouve en effet en grand nombre des internautes intéressés par l’aérodynamique, qui sont persuadés que c’est l’effet Coanda qui fait voler les avions; et des internautes amateurs qui ont observé dans leur cuisine que le dos d’une cuiller était attiré par le jet d’eau du robinet , et au salon que le thé dégouline le long du bec de la théière, et croient tenir là l’explication de tout ce qui vole!

En fait il existe deux effets assez ressemblants mais dus à des causes radicalement différentes : 1) l’effet dit “théière”., attachement d’un écoulement de liquide à une paroi convexe, causé par une tension superficielle, voir article réf 9; 2) l’effet dit “Coanda”, attachement d’un jet de gaz à une paroi convexe, causé par une pression inférieure à la pression atmosphérique le long de la paroi comme Young l’avait vu dès 1800.

Or ces deux effets ne se produisent que dans des conditions précises, qui ont fait et font encore l’objet d’études expérimentales : elles montrent qu’attribuer à ces effets le vol des avions est un “conte de fées”, mais l’article “effet coanda” d’origine ne mentionnait aucune de ces expériences et l’article “coanda effect” n’en mentionne encore qu’une seule: celle signalée par Young il y a plus de 2 siècles.! Je rappelle donc ces résultats expérimentaux, dans le corps de l’article Effet Coanda, et dans la discussion de l’article Coanda effect : à défaut d’être un lieu de science, il est utile que Wikipedia informe.»--M Kadosch (d) 12 avril 2009 (CEST)

Notes et Références[modifier le code]

  1. Denker J. S., “See how it flies” §18.4. Coanda Effect, etc.. in http://www.av8n.com/how/
  2. Inter Action: Prandtl: Ecoulement autour d’un profil d’aile in http://inter.action.free.fr/aerodynamique/aerodynamique-portance.html
  3. Irrotational flow of an inviscid fluid in http://www.av8n.com/irro/profilo_e.html
  4. Kadosch M., "Mécanisme de la déviation des jets propulsifs" in Publications Scientifiques et Techniques du Ministère de l'Air, BSTMA n°124, PARIS 1959 pp.31 et 149
  5. Shakespeare W. , “La Tempête” Acte III Scène 2
  6. Vilain C.E. : « Contribution à la synthèse de parole par modèle physique. Application à l'étude des voix pathologiques». Thèse de Doctorat Signal, Image, Parole Télécommunication, Institut National Polytechnique de Grenoble, 2002.§ 5.2.2 pp 123 et seq
  7. Shakespeare W.,loc cit
  8. G. Bachelard, «La formation de l'esprit scientifique  »,Librairie Vrin, et « L'air et les songes », Librairie José Corti

NB: Le document de référence 2: "Inter Action: Prandtl: Ecoulement autour d’un profil d’aile" n'est plus affiché depuis le 8 novembre 2008 à 18h37, et doit être consulté dans le cache Google.--M Kadosch (d) 5 décembre 2008 à 22:07 (CET)

Les photos et films de ce document ne sont plus visibles meme en cache depuis le 2 décembre 2008: on peut les trouver dans les images Google du document, avec difficulté. Dommage : ce film de Prandtl n'est pas "d'importance faible en physique". --M Kadosch (d) 15 décembre 2008 à 10:34 (CET)

Bonjour. Pourquoi ne pas tenter de mettre une partie de ceci directement dans le corps de l'article en le neutralisant un peu : pas de personnalisation du texte (éviter l'écriture à la première personne) et retrait des emphases (exclamations par exemple) ou des jugements de valeur. La mise en ligne dans l'article permettrait à tout un chacun de retravailler le texte. Cordialement, Kropotkine_113 16 septembre 2008 à 09:40 (CEST)
Bonjour: j'approuve tout à fait ces suggestions, video meliora proboque, mais j'avais déjà modifié la plus grande partie de l'ébauche primitive, et Wikipedia déconseille de changer tout.D'où la discussion. Je vais mettre un max en ligne pour la réduire au minimum. Y a t-il un inconvénient à la conserver en discussion utilisateur?Merci de m'avoir aidé--M Kadosch (d) 17 septembre 2008 à 11:07 (CEST)
Bonjour, d'après l'article anglais de Wikipédia sur l'effet Coanda, la déviation du jet d'eau par la petite cuillère n'est pas dû à l'effet Coanda, mais à un phénomène appelé "Surface Tension", ou tension superficielle. Qu'en pensez-vous ?
Réponse à 77.194.234.19

Bonjour,je vous reporte à l’article “effet Coanda” y compris la partie in fine §2 sur la déviation d’un jet d’eau. La belle photo de la petite cuiller, où l’on voit que le jet dévié est divisé en gouttes, a été ajoutée par Kropotkine 113, je n’approuve pas sa légende. Voir ma réponse à Hibou57 où je détaille ce que j’en pense. --M Kadosch (d) 12 avril 2009 (CEST)

"Compilateur de vieux papiers"[modifier le code]

L'article dit que Bouasse était un "compilateur de vieux papiers" ? Qu'est-ce que ça veut dire ? Cela semble mal traduit de l'anglais. Bouasse n'aurait-il pas réédité d'anciens articles ? Marvoir (d) 18 décembre 2012 à 09:07 (CET)

C'est H. Bouasse lui-même qui dans une de ses préfaces (je ne me rappelle plus laquelle) s'enorgueillit de "compiler" des mémoires originaux de savants, où il trouve la description d'expériences pertinentes qu'il reproduit, avec l'aide de l'abbé Carrière dans le cas de T. Young, avant de les publier dans ses livres.([--M Kadosch (d) 1 janvier 2013 à 16:19 (CET)M. Kadosch])
Dommage d'écrire dans une encyclopédie des choses dont vous ne savez pas où vous les avez lues. Si votre mémoire ne vous trompe pas, il est encore possible que Bouasse ait employé, par plaisanterie et par un genre courant de fausse modestie qui ne trompe personne, une expression excessivement péjorative à son propre égard. Marvoir (d) 1 janvier 2013 à 16:24 (CET)

Le sujet que vous soulevez mérite un certain développement. Je viens tout juste de lire le dernier livre de Michel Serres intitulé: "Petite Poucette", où il fait en des termes peut-être excessifs l’éloge de Wikipedia. Je le cite: “Que transmettre? Le savoir? Le voilà, partout sur la Toile, disponible, objectivé. .. Comment le transmettre? Voilà, c’est fait” Et plus loin: “Ce savoir annoncé, tout le monde l’a déjà. En entier. A disposition. Sous la main. Accessible par Web, Wikipedia, portable, par n’importe quel portail. Expliqué, documenté, illustré, sans plus d’erreurs que dans les meilleures encyclopédies”. Enthousiasme chaleureux, qui serait sans doute refroidi s’il prenait connaissance de l’article: “ Coanda effect” et de sa discussion dans Wikipedia anglophone.

Comme indiqué ci-dessus, au lendemain de la guerre, les seuls livres de mécanique des fluides disponibles étaient d’origine toulousaine: ceux de Bouasse dont “Tourbillons” qui mentionnait pp341-347 un vieux papier de Young datant de 1800, décrivant ce qu’il est convenu d’appeler effet Coanda; et le traité d’Escande décrivant les expériences dans le canal de Banlève, qui doivent rappeler des souvenirs à Michel Serres.

À cette époque, H. Bouasse était considéré dans les labos du CNRS comme un vieux schnock qui refusait de se servir d’un oscillographe et continuait d’utiliser un miroir tournant devant la flamme sensible d’un bec Bunsen.

Si ma mémoire ne me trompe pas, H. Bouasse disait de lui-même dans une préface : “On dit de moi (avec mépris) que je compile, mais je m’en enorguellis etc..” J’avais pris la peine de revoir les préfaces de H. Bouasse téléchargeables sur le web, sans succès.

J’ai étudié les sciences de l’ingénieur dès 1938 avant la guerre dans H. Bouasse, et je considère ses préfaces comme un premier brouillon de ce que Herbert Simon appellera: les sciences de l’artificiel”, la science de la conception” en complément des sciences des lois naturelles: physique, chimie, biologie. --M Kadosch (d) 4 janvier 2013 à 14:47 (CET)


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Message déposé par NaggoBot (discuter) le 1 mars 2016 à 18:27 (CET)

Le nom de ce fichier, utilisé dans cet article, a été modifié: remplacement de "Mesure" par "Calcul"--M Kadosch (discuter) 9 mars 2016 à 19:56 (CET)

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Message déposé par NaggoBot (discuter) le 2 mars 2016 à 19:04 (CET)

Comme expliqué dans le lien, ce fichier est désormais utilisable et utilisé utilement, après avoir été dument corrigé.--M Kadosch (discuter) 9 mars 2016 à 20:05 (CET)