Posté le: Sam 16 Oct 2004 14:25 Sujet du message: TRAIN A MOTORISATION SOLAIRE ?
J'ai vaguement entendu parler d'un projet de train fonctionnant à l'énergie solaire ; projet qui serait porté par un ressortissant sénégalais (TATA DIOUF ?).
Quelqu'un peut-il en dire davantage ? _________________ http://www.afrocentricite.com/ Umoja Ni Nguvu !!!
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Dernière édition par OGOTEMMELI le Lun 03 Jan 2005 22:43; édité 1 fois
tu peux faire des dessins de tes engins là formalhault ?
Pas mal tes idées, pas mal du coup.
Je vais commencer à penser que les physiques de prépas peuvent finalement servir à comprendre quelque chose ! _________________ Mon blog: http://nino.akopo.com
Bref nous avons aussi nos ingenieurs. On comprend meme pas qu'il y ai du chomage en Afrique tellement ya du boulot.
C'etait ma petite parenthese.
Bonne chance dans vos recherches.
_________________ https://www.amazon.fr/dp/2955284106
Je ne peux pas en dire quoi que ce soit, mais pourquoi pas à priori. Reste à savoir de quelle façon.
Pour le transport de fret au moins, il y a un autre véhicule qui pourrait fonctionner grâce au soleil il me semble :
Un dirrigeable à air chaud pour lequel le chauffage de l'air serait simplement provoqué par un dispositif léger de capture de l'énergie solaire répandu sur sa surface. Ainsi pas à produire d'hélium, et pas à chauffer l'air par combustion de carburant comme dans une mongolfière. Un aérostat propre en somme.
Mais un aérostat quand-même, et donc, puisque c'est la poussée d'Archimède qui le sustente, moins d'énergie nécessaire à sa propulsion. La stabilisation en cas de vent fort pourrait être assurée par le profil de l'appareil et un éventuel apport supplémentaire d'énergie, électrique ou non. La propulsion nominale pourrait être électrique, cette électricité étant solaire. Elle pourrait aussi être basée sur le principe de la voile, comme sur un voilier, par temps venteux.
Pour diminuer la densité de l'air, on pourrait facilement lui ôter son oxygène et son dioxyde de carbone, avant de l'utiliser. Resterait l'azote à 99,9 %, gaz moins dense que le mélange constituant l'air, donc plus efficace. De plus il est neutre comme l'hélium, donc pas de risque de corrosion ou d'incendie. Ce raffinement ne serait possible que si le gaz est contenu dans une enveloppe hermétique dilatable lorsque le gaz se réchauffe.
Et pourquoi pas une version hybridée avec l'avion : une partie de la force de sustentation serait une portance due aux ailes et l'autre la poussée d'Archimède. La tâche du moteur électrique optimisé serait facilitée au décollage par une compensation suffisante du poids par la poussée d'Archimède.
Un bâtard entre aérostat et aérodyne en somme.
Quand au transport de passagers pourquoi pas par la suite ?
L'encombrement est fort, mais en revenche ça ne défigure pas le paysage.
Très interessant, ce truc.
Dis-moi as calculé la charge utile? Et la vitesse de deplacement en fonction de cette charge?
Je dis ça parce que si je prends le cas le plus simple (montgolfière), le "ballon" est assez volumineux et ne transporte que quelques personnes (1 tonne max), sans compter qu'il est extrêmement lent. Même ds l'optique du remplacement de l'air chaud par de l'azote, crois-tu que la portance et la vitesse de ton engin pourraient concurrencer par exemple le bateau (lent, mais charge utile phénoménale) ou le train (relativement rapide) pour le fret?
ça demeure trop volumineux.
Mais en fait, le dihydrogène ne s'avère pas dangereux comme on l'avait cru, or il est facile à produire et c'est le plus léger.
Pour sa "dangereusité", voir :
C'est très interressant, tes liens sur la "dangerosité" de l'hydrogène.
Je suis d'accord avec l'auteur quand il pense qu'il ne faut pas s'arrêter trop tôt dans la recherche d'une solution avec une sustentation à l'hydrogène.
Mais je trouve quand même qu'il est trop optimiste, une telle quantité d'hydrogène voyageant à l'air libre, ça reste un risque. Mais bon, l'essence aussi est inflammable, donc...
formalhaut a écrit:
Dans les conditions normales de température et de pression, une mole, soit 30 grammes environ du mélange "air", occupent moins de 25 litres, et donc 120 tonnes d'air occupent moins de 100 000 m3. Ainsi une enveloppe du genre 32mX32mX100m, gonflée au dihydrogène, permet de sustenter entre 120 tonnes et 150 tonnes par la seule poussée d'Archimède, "égale au poids du volume du fluide déplacé". Un boeing 747 mesure environ 70m de long, 20 m de haut au niveau de l'empenage arrière, et a une envergure de 65 m environ. Dans un tel engin on met jusqu'à 580 passagers en classe éco, ce qui fait environ 80X600=48000 kg, soit 48 tonnes de passagers, plus à peu près autant de bagages, soit 100 tonnes environ.
Le poids de dihydrogène, de masse molaire 2g.mol-1, contenu dans une telle enveloppe, est de 2X4X10^6 g, soit 8 tonnes. Reste la masse de l'enveloppe, des réservoirs de dihydrogène liquide, etc. Je pense qu'on peut transporter 300 passagers au moins dans de bonnes conditions.
Bon, j'ai qd même quelques petites objections par rapport à ton idée.
Premièrement, on ne peut pas trimbaler de tonnes d'hydrogène dans un dirigeable enorme (presque un stade de foot) à moins de 1000 ou 2000 mètres d'alltitude, question de securité et d'esthétique. Or, plus on monte, plus la pression baisse, et plus la force d'archimède devient faible (on s'éloigne donc des CNTP). Par consequent, ta charge utile si je ne me trompe pas devra être revue à la baisse à cause de ce facteur, de 10 ou 20 % peut-être (j'ai pas fait les calculs).
Mais le deuxième obstacle, encore plus grand que le premier, est celui ci.
Supposons que ton calcul soit juste, une charge utile de 120 tonnes. Dans tes calculs, tu as tenu en compte la masse de l'hydrogène (8 tonnes), mais pas celle de l'envelope du dirigeable.
Or, si je me base sur tes dimensions, la surface de cette envelope est approximativement de 2*32^2+4*32*100, soit à peu près 15000 mètres carrés. Si je lui donne une epaisseur de 2 centimètres, ça me fait un volume de 300 mètres cubes. Et si je considère (cas le plus optimiste) que ton envoloppe est faite avec un matériau révolutionnaire 2 fois moins dense que l'eau (500 kg/m^3), j'en arrive à la conclusion que la masse de l'enveloppe de ton dirigeable est d'au moins 150 tonnes !!! , c'est à dire plus grande que ta charge utile.
Conclusion: Le truc ne marche pas, du moins pas tel que tu le decris.
Je me trompe?
formalhaut a écrit:
La vitesse n'a rien à voir avec celle d'une mongolfière, car le profil n'est pas le même, et il y aurait des moteurs. Ils pourraient être électriques, ou hybrides vent/ électricité, et même ...
En fait j'ai pas mal réfléchi là-dessus, y compris à la question du freinage et de la stabilité dans l'air. Imagine une vitesse de 100 ou 150 km.h-1, tout à fait envisageable au vu des antécédants. Ceci concurrence efficacement le train, d'autant plus que la ligne droite est envisageable. Pour un transport à l'intérieur du continent ou d'un pays c'est vraiment intéressant. Pour l'internationnal, l'avion à turboréacteur reste le mieux.
Enfin, pourquoi pas l'hybrider avec un avion, ce dirigeable, ça reste à étudier. Pour l'instant j'ai seulement pensé à utiliser le principe de l'aile de l'avion pour les "voiles" du dirigeable et pour ses stabilisateurs de profondeur.
Je t'enverrai quelques schémas détaillés.
A +.
Je serais curieux de voir les schémas, j'attends.
Archimède (si ça fonctionne) ne sert qu'à l'élevation.
La propulsion horizontale, c'est une autre affaire. Le dirigeable peut être grossièrement aerodynamique, mais ça n'a rien à voir avec la forme super profilée d'un avion. L'energie qu'il faudrait pour propulser un stade de foot de 200 tonnes dans l'air à 100 km/h, sans être un expert je demande à voir (n'oublie pas que ton dirigeable dont la densité de l'enveloppe est de 500kg/m³ est extrêmement limité en termes de contraintes mécaniques ou d' echauffements dus à la friction).
Le freinage sera tout aussi problématique, je trouve, car l'inertie est phénoménale.
Mais bon, ça ce sont des objections comme ça, en l'air, je m'imagine que tu auras retourné ça dans tous les sens et que si tu n'as pas encore trouvé les solutions, tu y réfléchis.
un dirigeable enorme (presque un stade de foot) à moins de 1000 ou 2000 mètres d'alltitude, question de securité et d'esthétique
Je ne discuterai pas l'esthétique, ce n'est pas de mon ressort (à chacun ses goûts)
Oui, mais quand même...un stade de foot à moins de 1000 mètres d'altitude...transportant des containers...
formalhaut a écrit:
Or, plus on monte, plus la pression baisse, et plus la force d'archimède devient faible (on s'éloigne donc des CNTP). Par consequent, ta charge utile si je ne me trompe pas devra être revue à la baisse à cause de ce facteur, de 10 ou 20 % peut-être (j'ai pas fait les calculs).
La poussée d'Archimède ne diminue pas : la pression diminue à l'extérieur de l'enveloppe, entraînant une augmentation du volume-avec donc une marge à calculer-, jusqu'à ce que les pressions soient équilibrées. Mais la masse et donc le poids d'air déplacé reste le même ! Il en est donc de même pour la poussée d'Archimède. Ce sont les propriétés dynamiques de l'engin qui changent.
La force d'Archimède comme tu l'as dit est égale au poids du volume d'air déplacé.
A volume égal (ce qui est à peu près le cas d'un dirigeable, dont l'élasticité est assez réduite même si elle n'est pas nulle), lorque la pression baisse, la masse et donc le poids de l'air déplacé baisse, et donc la force d'Archimède baisse de manière inversement proportionnelle, tu ne peux pas y couper.
Par exemple, et en calculant je peux être plus précis:
A 2000 mètres d'altitude, ta charge utile baissera de 20%
A 5000 mètres, elle baissera de presque 50%
Il y a d'interessants graphiques à ce propos ici
http://perso.wanadoo.fr/ballonsolaire/theorie2.htm
en particulier la première figure (variation de la pression atmosphérique avec l'altitude):
Si tu veux contrebalancer la baisse de pression avec une augmentation de volume, tu devras construire un dirigeable deux fois plus volumineux s'il vole à 5000 mètres. Et là, ça devient une autre histoire, parce qu'une enveloppe de ce type dont l'élasticité lui permet de passer du simple au double, ça n'existe pas (et encore moins à des pressions de moins de 1 atmosphère, et encore beaucoup moins si sa structure est métallique !!!!!!!!!!).
formalhaut a écrit:
Dans tes calculs, tu as tenu en compte la masse de l'hydrogène (8 tonnes), mais pas celle de l'envelope du dirigeable.
Or, si je me base sur tes dimensions, la surface de cette envelope est approximativement de 2*32^2+4*32*100, soit à peu près 15000 mètres carrés. Si je lui donne une epaisseur de 2 centimètres, ça me fait un volume de 300 mètres cubes. Et si je considère (cas le plus optimiste) que ton envoloppe est faite avec un matériau révolutionnaire 2 fois moins dense que l'eau (500 kg/m^3), j'en arrive à la conclusion que la masse de l'enveloppe de ton dirigeable est d'au moins 150 tonnes !!! , c'est à dire plus grande que ta charge utile.
2 cm d'épaisseur ? Non ! Plutôt entre 0,1 et 1 mm.
Un regard sur ce qui s'est fait par le passé :
J'ai pris 2cm d'épaisseur sur la base que l'enveloppe était constituée d'un materiau super-léger (densité 0.5)
Dans le 2e lien que tu proposes, par exemple, on parle d'un dirigeable dont l'épaisseur d'enveloppe est de 0.2 mm, mais il est constitué d'aluminium (densité 2.7), ce qui te fera quand même un ensemble enveloppe + structures métalliques d'au moins quelques dizaines de tonnes.
A ajouter aux 8 ou 10 tonnes d'hydrogènes, au poids des autres accessoires, etc...Par exemple, seule la coque qui contiendra le fret en dessous du ballon, pèsera plusieurs centaines de tonnes si elle est pleinement metallique, et au moins 100 tonnes si elle est grillagée (acier, densité d'environ 8, epaisseur de 2 cm minimum).
Dans tous les cas, tu ne peux pas avoir un matériau à la fois super-leger et super-resistant. Tu dois choisir entre une enveloppe fine mais dense, ou une enveloppe peu dense mais epaisse.
Dans tous les cas ta charge utile se reduira à presque quelques tonnes au plus, de quoi faire ballader quelques dizaines de personnes, mais pas de quoi sustenter 100 tonnes de fret.
Dans le fonds, ton idée m'intrigue assez. Un dirigeable à 1000 mètres d'altitude transportant du fret même à 20 ou 30 km/h (le fret n'est en général pas très pressé) en passant au dessus de zones non-habitées, c'est une bonne idée si ça peut transporter un minimum de 50 tonnes.
En Afrique par exemple, oú le manque d'infrastructures (routes, chemin de fer, etc...) enclave de larges zones, ce serait une solution interessante puisque le dirigeable peut decoller et atterir sur de simples terrains vagues, et que les "no man's land" au dessus des quels le mastodonte peut passer, ce n'est pas ce qui manque.
Mes questions et critiques (parfois très serrées) me permettent juste de m'assurer que tu prends bien tous les paramètres en compte. Il arrive parfois que de grandes idées tombent à l'eau quand on oublie un petit détail tout con.
Dans tous les cas on en discutera plus à fond quand j'aurai vu tes schémas.
A+, mon frère, keep going on.
PS: C'est vrai qu'on squatte ton topic Ogo: mille excuses, vieux !!!!!!
PS: C'est vrai qu'on squatte ton topic Ogo: mille excuses, vieux !!!!!!
Franchement, ya pire squattage que celui-là...
Toutefois, si qlq'un est au courant de ce projet de train à énergie solaire porté par un sénégalais ; merci d'en dire qlqs mots ici.
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