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 Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse

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Giwa
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Nombre de messages : 7463
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse   Mar 28 Nov 2006 - 23:14

Astrogreg a écrit:
Il suffira de s'ejecter de Spaceship Two une fois arrivé en haut de la parabole: Vitesse verticale nulle, vitesse horizontale négligeable et le tour est joué !
Tout à fait Wink ...c'était çà qui me trottait dans la tête?
La cerise sur le gâteau pour les touristes de l'Espace?...Mais pourra-t-on encore les appeler Touristes...ou plutôt Amateurs dans le sens noble du terme ?
Cordialement,
Giwa
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Proteus




Nombre de messages : 54
Date d'inscription : 01/09/2006

MessageSujet: Re: Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse   Mer 29 Nov 2006 - 11:57

Proteus a écrit:

Ce que je me demandais, c'est si l'échauffement aérodynamique est significatif. En calculant la température d'arret, de la forme TA=T0(1+0.2*M^2), ou T0 est la temperature de l'air statique et M le nombre de Mach, je trouve un maximum de 500 deg C vers 40km d'altitude. Mais cela ne veut pas dire grand chose, parce que la partie "chaude" est courte (~1min), et je ne sais pas si c'est suffisant pour chauffer l'astronaute, qui a une certaine inertie thermique (compter 100kg d'eau). Il faudrait donc calculer le transfert thermique (en W), mais là c'est plus compliqué.

Donc, je ne sais pas répondre à la question "l'astronaute brûle-t-il ?" si on le lâche en haut de l'atmosphère.

Bon, finalement c'est pas si compliqué, il suffisait de revoir un peu ses cours de mécanique des fluides...

Alors quand un fluide de température T coule autour d'un solide de température Tw, c'est un problème de convection forcée. Dans ce cas, le flux de chaleur entre le fluide et le solide est de la forme :
phi = h*S*(Tw-Ta)
S est la surface (qu'on prendra égale à 1m2), Ta la température d'arrêt du fluide. h est le coefficient d'echange thermique. Il dépend du nombre de Nusselt :
h = Nu * lambda / L
lambda etant la conductivité thermique du fluide, et L une longueur caractéristique du problème (qu'on prendra égale à 1m)
Le nombre de Nusselt est positivement corrélé avec le nombre de Reynolds, qui comme chacun sait est proportionnel à la densité du fluide et à sa vitesse. On retrouve donc une relation conforme à l'intuition : si on envoie un jet de fluide chaud sur une plaque froide, le transfert de chaleur est d'autant plus efficace que le fluide est dense et rapide.
Ceci dit, il n'est pas possible d'exprimer analytiquement la relation entre le nombre de Nusselt et le nombre de Reynolds, parce qu'elle dépend de tas d'autres facteurs (géométrie du problème, par ex). Il n'existe que des corrélations trouvées empiriquement, une d'entre elles, couramment utilisée pour les écoulement turbulents est :
Nu = 0.037 * Re^(0.8) * Pr^(1/3)
Où Pr est le nombre de Prandlt, qu'on prendra constant et égal à 0.7.

Moyennant toutes ces hypothèses, on peut calculer le flux de chaleur à chaque instant entre le fluide et le scaphandre de l'astronaute en chute libre. Si on assimile le scaphandre à une masse de 10kg d'aluminium, qui commence sa chute à temperature de 20 deg C, ca donne :
- T max = 45 deg C vers 20km d'altitude
- T min = -7 deg C vers 4km d'altitude

donc le scaphandre ne brûle pas, mais l'astronaute aura chaud puis froid !
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Jigisù




Nombre de messages : 27
Date d'inscription : 06/10/2006

MessageSujet: Re: Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse   Mer 29 Nov 2006 - 21:03

Et à 0km d'altitude, il n'aura ni chaud ni froid lolnasa
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mic8




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Date d'inscription : 08/11/2005

MessageSujet: Re: Qu'adviendrait-il à un astronaute se raprochant à la vitesse   Jeu 30 Nov 2006 - 8:38

Proteus a écrit:
Bon, finalement c'est pas si compliqué, il suffisait de revoir un peu ses cours de mécanique des fluides...
Vade retro ...
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