Bateau mystère

[Papy pop-pop]

On ne peut pas comparer une propulsion par hydrojet et une propulsion par aviron...quoique...la pelle du rameur transporte une certaine quantité d'eau. C'est pour cela qu'elle est concave. Cette eau est prélevée à l'arrêt et envoyée vers l'arrière du bateau. Il y a une quantité de mouvement, même si elle est difficile à calculer en raison du contour flou et variable de la masse transportée à chaque coup de pelle.

Complètement faux, c'est précisément le défaut des débutants. La palette trouve un point fixe. Regarde des championnats du monde d'aviron et passe au ralenti des parties où l'on voit bien les pelles pendant le temps moteur . Je parle évidemment du sport de compétition. Il ne doit pas y avoir de projection d'eau vers l'arrière, sinon pas de performance et fatigue inutile. La vitesse du bateau est de l'ordre de 6m/s et la cadence 40 coups/mn sur une distance de 2km

Figure toi que c'est la même chose pour un hydrojet et un réacteur d'avion. Pour que le rendement soit bon il faut en théorie que la vitesse d'éjection soit nulle par rapport au fluide ambiant. C'est la raison pour laquelle on ne voit plus de réacteurs "basiques". Ils entraînent des hélices carénées qui augmentent le débit massique car plus ce débit est grand et plus la vitesse d'éjection est faible pour la même quantité de mouvement. Je peux te faire la démo mathématique.
PS: J'ai aussi fait de l'aviron.

[gerard]

Bonjour,

Hé ben, je ne pensais pas déclencher une telle polémique en lançant cette discussion !

Pour résumer mes impressions à la suite de toutes vos réflexions :

- ce qui interpelle dans cette expérience,c'est le fait que ce montage puisse avancer quel que soit le sens de rotation de l'hélice. Comment l'expliquer sinon que par le principe de conservation des quantités de mouvement ;

- je suis d'accord avec Papy pop-pop pour dire que l'avancement d'un pop pop ou d'un hydrojet ne résulte pas de l'appui du flux sortant sur l'eau environnante, mais uniquement de l'appui sur la masse d'eau éjectée.
On pourrait dire la même chose au sujet d'une fusée qui ne prend pas appui sur l'air de l'atmosphère, et qui a une meilleure poussée dans le vide.
J'avais par ailleurs fait un montage pour vérifier ces dires ( aïe ! les remarques sur ce bricolage...) :

BateauNoyé.jpg (72.28 Kio) Vu 5889 fois

L'eau du réservoir flottant est éjectée vers l'arrière par une pompe électrique.
Le montage navigue sensiblement à la même vitesse si l'éjection se fait sous la ligne de flottaison ou à l'air libre;

- l'histoire de l'arroseur de jardin me rappelle l'expérience du tourniquet de Feynman objet d'une lointaine discussion sur un autre forum:
http://forums.futura-sciences.com/physi ... p-pop.html

- pour ce qui est de l'avancement à l'aide d'une rame, j'ai du mal à classer ce mode de propulsion dans le même principe que celui d'un pop-pop ou d'un hydrojet. L'un peut résulter du principe de l'action-réaction en considérant l'eau comme un simple appui; l'autre fait intervenir le principe de la conservation des quantités de mouvement. Encore que...

Merci de tous ces éléments de réflexion, et A+
Gérard

[Papy pop-pop]

Super, Gérard.
Tu m'avais caché ce fier navire. Cette démonstration confirme bien ce qu'on a écrit jusqu'à présent. D'après la photo ça me parait grand ton truc mais les boules ressemblent à des flotteurs de chasse d'eau. Quelle est la dimension approximative.
Quant au forum FuturaScience, j'y vais relativement souvent mais je n'avais jamais vu (et pas cherché du tout là) le sujet pop-pop. C'est marrant de voir les idées (fausses pour la plupart).

[Bégé]

c'est le couple de l'hélice sur l'eau qui produit cela, comme pour un hélicoptère ou même un avion, pour lesquels le couple moteur doit être compensé pour aller droit.

exact, quand je faisais de l'aéromodélisme, au moment de monter le moteur sur son support sur l'avion il fallait mettre 2° vers la gauche, on appelle ça l'anti-couple, si on ne le fait pas l'avion à tendance à virer vers la droite,
de même on dirigeait légèrement le moteur vers le bas, on appelle ça lui donner du "piqueur" car il aurait tendance à monter,
je suis certain que si on donne un angle d'inclinaison à l'hélice à l'inverse du sens de rotation il ne virera plus de côté

[Fab50]

Eu, pourquoi embarqué l'eau ? Au lieu de la pompé dans le bassin

C'est du poid pour rien dans ton navire ....

[Papy pop-pop]

Eu, pourquoi embarqué l'eau ? Au lieu de la pompé dans le bassin

C'est du poid pour rien dans ton navire ....

C'est vrai. Mais moi je trouve l'idée excellente. Ce n'est pas un "navire". C'est juste pour démontrer l'utilisation de la quantité de mouvement. Et en ne prenant pas l'eau à l'extérieur on ne peut pas soupçonner un effet d'aspiration.

-- Ven 16 Déc 2011 17:34 -- [edit automatique] ce message a été fusionné automatiquement avec le précédent [/edit]

c'est le couple de l'hélice sur l'eau qui produit cela, comme pour un hélicoptère ou même un avion, pour lesquels le couple moteur doit être compensé pour aller droit.

exact, quand je faisais de l'aéromodélisme, au moment de monter le moteur sur son support sur l'avion il fallait mettre 2° vers la gauche, on appelle ça l'anti-couple, si on ne le fait pas l'avion à tendance à virer vers la droite,
de même on dirigeait légèrement le moteur vers le bas, on appelle ça lui donner du "piqueur" car il aurait tendance à monter,
je suis certain que si on donne un angle d'inclinaison à l'hélice à l'inverse du sens de rotation il ne virera plus de côté

Oui, oui, oui, Bege! On incline ou on décale. Sur mon ex bateau (mon plus grand projet du temps où j'étais célibataire. J'ai construit un bateau de 14m et je l'ai gardé 24 ans. Petite larme. Snif.) la ligne d'arbre était parallèle à l'axe de symétrie, mais j'avais décalé le tube d'étambot d'environ 10cm sur tribord. Je viens de fouiller dans mes vieilles photos (j'en ai brassé plusieurs centaines) sans trouver la bonne. Mon bateau avait une hélice à pales fixes entraînée via un réducteur inverseur. En marche avant, super! Par contre en marche arrière c'était pire que si l'hélice avait été dans l'axe.
C'est différent avec une hélice à ailes orientables (appelée communément à pas variable...mais elles sont toutes à pas variable, même les hélices à ailes fixes). Il y a une vidéo que je trouve super. Le gars fait toute la manoeuvre (un jour sans vent) avec un moteur à vitesse constante (cde de vitesse HS) en jouant uniquement sur le pas de l'hélice et sans toucher au gouvernail pendant les premières minutes. Qu'il batte en AV ou en AR le bateau vire toujours à droite. CQFD.
http://www.youtube.com/user/SveinHaDD#p ... BOJ779LtBM

[Michel]

Aucun raport avec le sujet mais une question me chagrine :

MOTEUR RICHARD CLEM.gif (11.49 Kio) Vu 5113 fois

utopie ou réalité cachée ?

[gerard]

Bonjour,

Aucun raport avec le sujet mais une question me chagrine :

MOTEUR RICHARD CLEM.gif

utopie ou réalité cachée ?

Si, cela à un rapport avec le sujet !C'est semble t-il un tourniquet éjectant un fluide par des tuyères tangentielles. Le dispositif doit permettre de récupérer ainsi une force motrice en exploitant la quantité de mouvement (P= m. vecteur V )du fluide éjecté. De la même façon que le pop-pop avance par réaction en crachant de l'eau !

Eu, pourquoi embarqué l'eau ? Au lieu de la pompé dans le bassin

C'est du poid pour rien dans ton navire ....

Papy pop-pop a très bien répondu à cette question. En effet, cela montre clairement que si on éjecte l'eau indifféremment sous la ligne de flottaison ou au dessus, cela conduit au même résultat. Dans le souci d'éliminer toute cause qui risquerait de fausser l'expérience, l'eau à éjecter est stockée sur le bateau.

Mais l'objectif premier de ce bricolage était de démontrer le fonctionnement d'un bateau pop-pop. Je vous invite à aller sur le site http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_pop-pop où vous trouverez entre autre un article que j'ai inséré à ce sujet. C'est tout au bas du chapitre "fonctionnement" là où il est question de méduse, et ouvrez ensuite complétement à la fin, au chapitre "références" le sujet n° 6.

A+ Gérard

[PopLouis]

J'ai regardé ton article sur méduse et pop-pop, Gérard.
Je conteste le calcul de la quantité de mouvement de la phase d'aspiration: Pendant l'aspiration, la vitesse de l'eau dans la tuyère n'est pas celle du bateau, d'ailleurs, pour la phase d'éjection, tu parles bien de vitesse d'éjection, et non pas de vitesse de l'eau dans le bassin.
Je pense qu'il faudrait aussi bien définir le repère fixe dans lequel on se trouve, pour plus de clarté dans la représentation des vitesses.
Il est intéressant de constater par cette expérience que le bateau reste immobile pendant la phase d'aspiration, mais ta démonstration théorique ne me semble pas correcte.
Ne m'en veux pas, c'est juste pour essayer de faire avancer le schmilblick, je veux dire le pop-pop.

[Papy pop-pop]

J'ai regardé ton article sur méduse et pop-pop, Gérard.
Je conteste le calcul de la quantité de mouvement de la phase d'aspiration: Pendant l'aspiration, la vitesse de l'eau dans la tuyère n'est pas celle du bateau, d'ailleurs, pour la phase d'éjection, tu parles bien de vitesse d'éjection, et non pas de vitesse de l'eau dans le bassin.
Je pense qu'il faudrait aussi bien définir le repère fixe dans lequel on se trouve, pour plus de clarté dans la représentation des vitesses.
Il est intéressant de constater par cette expérience que le bateau reste immobile pendant la phase d'aspiration, mais ta démonstration théorique ne me semble pas correcte.
Ne m'en veux pas, c'est juste pour essayer de faire avancer le schmilblick, je veux dire le pop-pop.

Ah. Un peu d'ambiance. Des avis différents. Puis-je vous départager? Désolé PopLouis, mais je supporte Gérard.
Pendant la phase d'aspiration il faut regarder ce qui rentre et ce qui sort (sans s'occuper du reste).
1°) A l'arrêt. Ce qui rentre c'est de l'eau immobile prélevée dans le bassin d'essai) et qui finit immobile dans le bateau. Quel que soit le circuit et quelle que soit l'énergie dépensée pour transférer cette eau, la seule différence finale se situe dans le sens de la hauteur; Donc aucune action propulsive.
2°) Quand le bateau avance. L'eau est toujours immobile là où elle est prélevée. Par contre elle termine à la vitesse du bateau. Force propulsive (négative): F=-Qm*Vb avec Qm=débit massique et vb=vitesse bateau.
Si on change de repère et qu'on s'imagine sur le bateau. Alors l'eau est prélevée à -Vb et rejetée à vitesse nulle. même résultat pour F.

[PopLouis]

Oui, ça commence à s'éclaircir dans ma tête. Je me polarisais sur la vitesse d'entrée de l'eau sans voir qu'elle s'arrêtait dans la coque.
Par contre, Papy, quand tu dis que tout se passe dans le sens vertical, tu ne tiens pas compte du changement de position horizontale de l'eau, qui je pense, produit un effet de translation de la coque du bateau, mais pas de propulsion, je suis d'accord.

[Michel]

N'etant pas assez "pointu" en formules diverses , j'évite tous conseils scabreux sauf que j'ai constaté perso que les seuls pop perso qui fonctionnais biens et longtemps étaient des gros volumes !
histoire de pas mourir idiot , je vais en faire un petiot ( histoire d'augmenter la fréquence ) tout inox brasé argent .
on verra ça après les fetes !
et encore Merci aux Popeux très actifs !

[gerard]

D'accord! la démonstration dans Wiki n'est pas facile à appréhender, mais ce qui me rassure c'est que Papy pop-pop est en phase avec moi.
Dans une discussion récente sur bloooo J'ai donné un exemple similaire plus simple qui, bien qu'un peu éloigné de la propulsion du pop-pop, y ressemble beaucoup dans son principe.
ci-dessous, le copier-coller:

- Un type sur une barque jette avec force vers l'arrière le contenu d'un seau d'eau. L'embarcation avance par réaction !
- la barque étant sur sa lancée, il puise ensuite dans l'étang un nouveau seau d'eau. L'embarcation va légèrement ralentir car l'eau puisée passe de la vitesse nulle de l'étang à la vitesse du bateau (ce qui n'est pas gratuit en terme de quantité de mouvement).

Puis, le cycle précédent recommence...

A+

[Papy pop-pop]

Oui, ça commence à s'éclaircir dans ma tête. Je me polarisais sur la vitesse d'entrée de l'eau sans voir qu'elle s'arrêtait dans la coque.
Par contre, Papy, quand tu dis que tout se passe dans le sens vertical, tu ne tiens pas compte du changement de position horizontale de l'eau, qui je pense, produit un effet de translation de la coque du bateau, mais pas de propulsion, je suis d'accord.

Un point pour toi PopLouis. On a un peu simplifié.
- Si la pompe installée sur le bateau prend l'eau sous la coque et la met dedans, ce qui a été dit précédemment est bon.
- Si une pompe extérieure prend l'eau n'importe où dans le bassin et la déverse verticalement dans le bateau, idem.
Mais si la pompe embarquée prend l'eau (par exemple) loin en avant du bateau, pendant un petit intervalle de temps elle déplace une masse ("m" d'eau) depuis le point de puisage jusqu'au bateau distant de "d" du point de puisage. Il en résulte un travail T=m*g*d qui va faire que le bateau va avancer, mais peu car sa masse (incluant l'eau qu'il transporte) est grande.
Si "M" est la masse du bateau et "D" la distance qu'il parcourt (en négligeant la résistance de carène): D=d*m/M. En pratique D est faible car d l'est et M>>m. Mais dans le principe, PopLouis a raison.
Dans le cas d'un moteur pop-pop il n'y a pas d'état d'âme à avoir car l'eau aspirée au cours d'un cycle est rejetée au cours de ce même cycle.

[PopLouis]

N'etant pas assez "pointu" en formules diverses , j'évite tous conseils scabreux sauf que j'ai constaté perso que les seuls pop perso qui fonctionnais biens et longtemps étaient des gros volumes !
histoire de pas mourir idiot , je vais en faire un petiot ( histoire d'augmenter la fréquence ) tout inox brasé argent .
on verra ça après les fetes !
et encore Merci aux Popeux très actifs !

Je vois que je n'ai pas été complètement inutile sur ce forum. Tiens nous au courant de ton expérience, Michel.
Personnellement, les petits pop-pop que j'ai fabriqués marchent mieux que les gros, mais j'en ai fait beaucoup plus de petits que de gros, c'est peut-être une question d'expérience.