Coefficient de frottement

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En physique, le coefficient de frottement permet d'évaluer le degré de résistance d'une surface ou d'un milieu au mouvement d'un corps.

Le coefficient de frottement peut prendre différentes formes selon que le corps subit un frottement sec ou fluide, qu'il soit en contact ou non avec une surface ou qu'il soit immobile ou en mouvement.

Coefficients de frottement sec

Article détaillé : frottement sec.

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Coefficients de frottement fluide

Forces de pression et forces de friction.

Article détaillé : frottement fluide.

La traînée aérodynamique ou hydrodynamique d'un corps se décompose en traînée de pression et en traînée de frottement (ou de friction) (sur l'image ci-contre on peut voir que les forces locales résultent soit en une traînée de pression, soit en une traînée de friction).
Pour la quantification de cette traînée de frottement $R_{f}$ , on définit le coefficient de frottement noté $C_{f}$ s'appliquant à une surface de référence S.

R_{f}=q\times S\times C_{f}

avec q : pression dynamique de l'écoulement

et S : ladite surface de référence qui doit toujours être précisée (en général la surface mouillée du corps, mais pas forcément).

Valeurs

Dans l'eau

Couche limite turbulente : En 1957, la conférence ITTC (International Towing Tank Conference) a adopté une ligne de corrélation^[1] donnant le $C_{f}$ en fonction du Reynolds de l'écoulement, cet écoulement se faisant avec une couche limite turbulente. Cette ligne de corrélation est dessinée par la formule :

C_{f}={\frac {0{,}075}{\left(\log {Re}-2\right)^{2}}}

avec

\log {Re}

: logarithme décimal du nombre de Reynolds

={\frac {V\cdot L}{\nu }}

avec

V

, la vitesse en m/s,

L

, une longueur de référence du corps (ici la longueur de flottaison ou la corde du profil) en m, et

\nu

, la viscosité cinématique =

1{,}141\times 10^{-6}\ {\rm {m^{2}/s}}

pour l'eau à 15 °C.

correction pour la rugosité

Δ

C_{f}

s'ajoute au

C_{f}

Dans l'air

Voir l'article détaillé Couche Limite qui donne la valeur des $C_{f}$ ainsi que leurs ordres de grandeur.

Voir aussi

Notes et références

↑ "Le terme ligne de corrélation a été utilisé délibérément en reconnaissance du fait que l'extrapolation du modèle réduit à l'échelle réelle n'est pas régie uniquement par la variation du frottement superficiel." De fait, cette ligne de corrélation s'avère un peu au-dessus de la ligne de Shoenherr pour les Reynolds longitudinaux inférieurs à 10^7. [1]

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[1] "Le terme ligne de corrélation a été utilisé délibérément en reconnaissance du fait que l'extrapolation du modèle réduit à l'échelle réelle n'est pas régie uniquement par la variation du frottement superficiel." De fait, cette ligne de corrélation s'avère un peu au-dessus de la ligne de Shoenherr pour les Reynolds longitudinaux inférieurs à 10^7. [1]

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