La belle aventure éducative de la soufflerie Eolia
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1. Univ Air 2007 au salon de l air et de l espace du Bourget 19 Le salon MUTA Mobilit Urbaine et Transports Avanc s au Futuroscope de Poitiers fut un lieu d accueil d EOLIA en avril 2008 20 suivi en septembre 2008 du premier salon AEROTOP Poitiers 21 qui permit de la faire d couvrir aux 2500 scolaires qui visit rent le salon L ann e 2008 se termina par la pr sence d EOLIA la F te de la Science 22 i petrolier E Parmi les distinctions relever la soufflerie EOLIA a remport ensuite le premier prix lors du s minaire inter coles 2009 organis par IPS Action au Bourget 23 SEMINAIRE IN TER ECOLES Une initiative de grande ampleur fut celle de pr senter EOLIA sur le stand 3AF au salon du Bourget 2009 les 19 20 et 21 juin dans le hall Concorde salon Emploi et Formation Ce moment restera pour le Comit Jeunes de l ENSMA et pour la 3AF un moment phare 24 et 25 s A rodynamique mode d emploi La premi re d marche p dagogique concert e avec un tablissement scolaire fut celle organis e en d cembre 2009 et janvier 2010 au lyc e R aumur de Poitiers devant plus de 200 l ves en une dizaine de s ances ducatives 28 29 et 30 Souffle scientifique R aumur Pour bien vivre et vieillir chez soi Ce SOCIAL aan 9 amu hape re ot ata Ent Meer mn ao ie dune sa pretague le oaste mur d la le de viens r gie raisons mhad de R maneut vont n2. 4 se de Franee A Re detre la soufflerie EOLIA Gen se L aventure de cette soufflerie est partie d une id e simple port e conjointement par G rard LARUELLE et Jean TENSI le second prenant ensuite le relais du premier la t te de la pr sidence pour les actions de la 3AF en direction des jeunes Ce projet a pris corps en 2005 et doit beaucoup dans sa construction initiale au travail de l quipe de jeunes 3AF de l ENSMA de Poitiers de l poque laquelle obtiendra plus tard lors de la c r monie officielle de remise des prix 3AF du 9 juin 2010 une mention sp ciale Soufflerie de r f rence de Gustave Eiffel 1912 D s le d part des consid rations de maniabilit de co t mais aussi de s curit et de p dagogie ont guid le projet EOLIA et constitu un cahier des charges tr s clair o il fallait pouvoir monter et d monter facilement la soufflerie et assurer ainsi son transport utiliser des mat riaux peu co teux et facilement usinables S assurer que l utilisation d EOLIA soit aux normes d hygi ne et de s curit d finir des exp riences a rodynamiques basiques simples de mise en uvre Construction du premier prototype En s inspirant de celle cr e par Gustave Eiffel en 1912 sur le Champ de Mars Paris la conception de d part reprend en compte les trois parties caract ristiques et incontournables d une soufflerie de type Eiffel un collecteur d entr e une veine d essais et un diff
3. Lyc e de Saint Jean de Sauves en avril 2011 dans le cadre du projet national Course en Cours 35 Charte d engagement des tablissements scolaires aupr s de la 3AF La 3AF met disposition la soufflerie EOLIA dans les coll ges et lyc es avec un encadrement pour les l ves Elle autorise la reproduction de la soufflerie EOLIA sous certaines conditions respectueuses de l esprit EOLIA Deux types de conventions ont t r dig es en bonne et due forme dont celle concernant la reproduction de la soufflerie Cette charte d engagement pr cise les engagements mutuels de la 3AF et de l tablissement Elle rappelle que cette soufflerie est avant tout un outil p dagogique destin aux scolaires des coll ges et lyc es et aux pr sentations au grand public La 3AF s engage en particulier fournir tous les plans conseils et documentations n cessaires la construction de la soufflerie maintenir en tat de fonctionnement dans la mesure de ses capacit s l ensemble des moyens utiles aux participants au projet notamment le forum d entraide http forum 3af eolia forumactif net retransmettre les retours d exp rience des autres participants et organiser la prise de contact et l change d informations entre eux en fournissant un acc s au forum et notamment aux discussions prot g es de celui ci Dans un souci d entraide l tablissement peut y trouver les conseils dont il pourrait avoir besoin si d autres
4. membres ou la 3AF sont en mesure de les lui apporter En retour l tablissement s engage notamment ne pas diffuser ces plans toute autre personne ou organisme de quelque fa on que ce soit La 3AF se r serve seule le droit de diffuser ces informations apr s avoir constat la port e p dagogique de l action ne pas commercialiser ni tirer de b n fices financiers de quelque fa on que ce soit ni des reproductions de soufflerie effectu es ni de quelque document relatif au projet que ce soit La soufflerie doit avant tout rester un objet vis e p dagogique et tre non lucrative respecter les normes de s curit en vigueur ainsi que les r gles l mentaires de s curit indiqu es dans les diff rents documents fournis fournir un retour d exp rience l quipe de la 3AF et aux autres membres du projet travers le forum d j cit mis sa disposition faire b n ficier la 3AF et les autres membres du projet des am liorations qu il aurait pu y apporter ou qu il aurait envisag es travers le m me forum faire figurer les noms et logos de la 3AF et de ses partenaires ENSMA Fondation EADS Dassault Aviation sur tous les supports se rapportant la soufflerie et pr sent s au public informer officiellement la 3AF en cas de volont de retrait du projet afin de d finir les modalit s de celui ci dans un souci de protection des donn es qui auraient pu lui tre transmises Des r gl
5. pr paratoires des d monstrations de sensibilisation a rodynamique lors de nos actions de communications Journ es portes ouvertes visites de coll giens forums etc en parall le de son utilisation normale la soufflerie va servir de support l tude et la r alisation de projets en BTS avec pour objectif d am liorer terme son exploitation son pilotage et la r cup ration des donn es projets en BTS lectrotechnique BTS syst me lectronique BTS productique et BTS IRIS Informatique et r seaux 5 Pensez vous que les jeunes concern s par l aventure EOLIA soient susceptibles d tre un peu plus attir s pour leur carri re par l a rodynamique et les m tiers associ s notamment ceux de l a rospatial C est un environnement d tude et de travaux pratiques tr s rarement rencontr dans nos lyc es Les formations s appuient de plus en plus sur l tude de syst mes et de produits attractifs de la vie courante pour tre plus rapidement compr hensibles par les jeunes Ces supports pour l enseignement int grent souvent d j les meilleures technologies Leurs formes ext rieures leur design leur ergonomie les mat riaux utilis s et les couplages possibles engendrent fr quemment une grande partie de leur niveau de performances Dans l enseignement technologique cette partie est souvent occult e La soufflerie va permettre de leur apporter des r ponses sur les fonctions d un produit difficileme
6. eir aman esi Bange AD lap 1 vs r ses de de lait soeter Au Man de dma m digari dm tive Pour Mirae Deslmmndes Poe i e Nimes rroi voss shpaswe was be o tumm poems man es agoes La mon maene soute ie hata r mers de w v am et pcs de Demiin merde kupa ias out raie d 7 jrs net woe donpaattae vote code Grive oe 3 x demena Le breden priista wor Purema Jardin maie de Mpat gontin de ct au dues f 1 Msn an meme wne mafferw des ant des argana din tarde ro CTP EEE Astanes ppt pm Pat be ittashereent chars ke per g n Cette exp rience qui doit beaucoup la participation active des l ves de l ENSMA constituant le noyau dur de la 3AF l poque consista pr senter aux l ves les exp riences voqu es pr c demment avec le souci de transmettre l int r t de l a rodynamique exp rimentale et par l m me l attractivit des m tiers associ s Une autre exposition sur les souffleries du LRBA Vernon 31 accueillit EOLIA entre f vrier et mars 2010 suivie en avril 2010 Niort de la manifestation Sciences au c ur du m tier organis e par les services du Rectorat de l Acad mie de Poitiers 32 La deuxi me dition d A rotop en 2010 fut une nouvelle tape qui concerna l encore la r gion Poitou Charentes avec 70 tablissements scolaires et 2500 l ves 33 nouveau demand e pour son int r t p dagogique EOLIA fut transport e l A roclub de Vannes en janvier 2011 34 puis au
7. es de s curit s sont consign es dans une annexe de la convention afin de d cliner toute responsabilit de la 3AF en cas d utilisation malencontreuse de l outil p dagogique A ce jour treize tablissements ont sign une convention de reproduction d EOLIA avec la 3AF La liste et le positionnement g ographique 36 montrent que la 3AF travers EOLIA devrait progressivement devenir visible dans un grand nombre de r gions en France travers les tablissements scolaires IUT de Limoges f vrier 2010 Lyc e Victor Hugo de Besan on novembre 2010 Lyc e Georges Cabanis de Brive octobre 2011 Lyc e La Fayette de Champagne sur Seine octobre 2011 CER ENSAM Site d Angers octobre 2011 IUT de Poitiers janvier 2012 Lyc e Louis Marchal de Molsheim f vrier 2012 Lyc e Pierre Paul Riquet de Saint Orens de Gameville mai 2012 Lyc e du Val de Sa ne du Trevoux mai 2012 Lyc e Victor Hugo de Colomiers f vrier 2013 Lyc e Emile Combes de Pons mars 2013 Lyc e Gay Lussac de Limoges Juin 2013 Lyc e d Arsonval se Saint Maur d cembre 2013 Y a t il une vie apr s EOLIA 37 L attractivit d EOLIA aupr s des tablissements scolaires n est plus d montrer Les nombreuses demandes formul es aupr s de la 3AF sans qu aucune v ritable publicit n ait t orchestr e en ce sens en sont la preuve Au del de cette constatation la suite positive de l histoire consisterait ce que les tablissements por
8. lerie mesure 3 5 m de longueur 8 L ensemble des l ments constitutifs d EOLIA loge comme on le voit 9 dans un v hicule utilitaire de petit gabarit Le choix de la veine d essais de taille de section 0 3 m x 0 3 m et de 0 75 m de longueur 10 et 11 et du ventilateur h lico dal de 50 cm de diam tre dot d un variateur de vitesse de 0 100 conduit des vitesses accessibles de l ordre de 25 m s soit 90 km h pour les essais Premi res exp riences et p dagogie L instrumentation de la soufflerie EOLIA a b n fici du soutien financier de la Fondation EADS elle consiste en un syst me de mesure et de visualisation des coulements Dans cette veine d essais des exp riences de base ont t rapidement envisag es une des premi res consistait poser sur un sol sans frottement une maquette de v hicule automobile retenu par un simple ressort dont on mesurait l allongement X sous l effet d une vitesse V1 puis l allongement X2 sous l effet d une vitesse double V2 2 V1 pour v rifier aussit t que X2 tait gal non pas 2 fois X1 mais 4 fois X l effort de tra n e tant proportionnel la vitesse au carr Dans un deuxi me temps il s est agi de peser les efforts a rodynamiques notamment la tra n e et la portance Un syst me astucieux fig 12 15 a t envisag qui transforme l effort de tra n e horizontal en effort vertical de sorte pouvoir mesurer aussi bien la por
9. nt explicables sans la mise en vidence des ph nom nes La d couverte de cet environnement d essais et une meilleure compr hension des ph nom nes associ s peut en effet g n rer un int r t particulier pour un jeune et faire na tre en lui un projet professionnel Il aura compris pourquoi l avion peut voler pourquoi la forme du casque d un cycliste ou les formes d une automobile et il aura acc s aux leviers d am liorations des performances gr ce aux essais en soufflerie 6 Avez vous des remarques particuli res et autres commentaires EOLIA est un superbe projet qui rend accessible avec une progressivit possible un domaine scientifique tr s pointu dont les syst mes d tudes sont trop compliqu s pour un enseignement scientifique et technologique au niveau secondaire Interview recueillie par Jean Tensi Pr sident du Groupe r gional 3AF Poitou et Charg de mission Jeunes 3AF Contact Jean Tensi E mail jean tensi sfr fr T l phones 05 49 01 86 06 et 06 82 43 28 24 Len HALL TEE m S JT 12 f vrier 2014
10. on Jeunes 3AF T moignage du Lyc e La Fayette de Champagne sur Seine Le 19 octobre 2012 a eu lieu l inauguration de la soufflerie EOLIA 38 r alis e au lyc e La Fayette de Champagne sur Seine dans le cadre du partenariat avec la 3AF La soufflerie EOLIA r alis e au Lyc e La Fayette de Champagne sur Seine cette occasion G rard Convert apporte le t moignage suivant sous forme d une interview qu il nous a accord e 1 G rard Convert pouvez vous nous pr senter votre tablissement et le r le que vous y jouez Le lyc e La Fayette Champagne sur Seine en Seine et Marne est un tablissement de type Lyc e des m tiers avec une offre de formation tr s compl te 3 Dp6 CAP Bacs Professionnels Bacs technologiques BTS et Classes pr paratoires Nous proposons diff rents parcours de formations dans les fili res lectronique informatique productique lectrotechnique et Sciences de l Ing nieur Pr s de 800 l ves et tudiants b n ficient d un enseignement de qualit dispens par une centaine d enseignants sur nos deux sites de formations qui sont quip s des technologies les plus r centes Ma fonction est celle de chef de travaux qui correspond la responsabilit de tout ce qui touche l enseignement professionnel et technologique gestion achats et suivi de la maintenance des quipements coordination des quipes de professeurs organisation des formations etc en collabo
11. ration avec la direction de l tablissement 2 En quoi le projet EOLIA vous a t il sembl de nature int resser les l ves C est un quipement qui est absent des quipements traditionnels de l enseignement scientifique et technologique Peu de mat riels existent sur le march ou ils sont tr s couteux La d finition de la structure a t pens e pour tre r alisable avec des moyens de fabrication courants Une fois fabriqu e cela devient un bel quipement qui suscite la curiosit des l ves et des enseignants et le d sir d en comprendre les conditions de fonctionnement et son exploitation Pour des l ves de coll ge qui potentiellement pourraient venir dans notre tablissement la soufflerie p dagogique va nous permettre de leur faire d couvrir des ph nom nes l mentaires d a rodynamique sur des objets courants et peut tre d clencher en eux un int r t pour ce domaine et les fili res m tiers qui y sont associ es Pour nos l ves de Pr bac les ph nom nes a rodynamiques sont tr s peu approch s Les nouveaux programmes de l enseignement technologique n cessitent d int grer des notions d a rodynamique dans l tude des syst mes et des produits En Post Bac ou classes pr paratoires l acc s des souffleries p dagogiques est difficile et on se contente quelques fois de maquettages num riques et de simulations difficiles mettre en uvre 3 De quelle mani re s est d roul e la construc
12. tance que la tra n e gr ce deux balances rudimentaires de type p se lettre et p se personne Portance e O j Pivot Balance de portance Un des premiers r sultats satisfaisants concerne la restitution d une polaire d un profil r pertori NACA 0012 dont on a mesur la tra n e Cx et la portance Cz Les courbes sont report es sur la figure 16 en rouge la courbe th orique en bleu celle exp rimentale et montrent un accord satisfaisant si l on tient compte pour les sp cialistes des effets de paroi en soufflerie et de l allongement non infini dans l exp rience en soufflerie Polaire de NACA 0012 vitesse fix e 15m s Cz Portance 16 0 16 0 18 Cx Tra n e Afin de r aliser des visualisations autour des maquettes un syst me d ensemencement a rosols base de glyc rine et d eau via une canne d injection du type de ceux utilis s pour les light show associ un laser rudimentaire typiquement usage des boites de nuit permet de suivre dans le plan lumineux l volution du fluide autour d un corps ce qui conduit caract riser par exemple les d collements de l coulement autour de la maquette 17 et 18 Maquette Canne d injection Itin raire d une soufflerie g t e La souf flerie EOLIA fut officiellement lanc e le 21 mai 2006 au s minaire inter coles d IPS Action Paris Ensuite elle fut pr sent e
13. teurs des clones d EOLIA puissent communiquer entre eux qu ils changent leurs innovations en mati re d instrumentation d exp riences et de p dagogie qu ils installent dans le paysage fran ais une dynamique autour d un outil simple consistant tudier l effet du vent sur un objet et par l m me participer de cette r habilitation des m tiers techniques li s l a rodynamique en rapport avec le secteur a rospatial A ce titre la 3AF interviendrait de fa on pertinente dans le monde de l enseignement et assumerait une de ses fonctions attractivit et p dagogie de soci t savante de r f rence pour l A ronautique et l Espace Parmi les actions en lien direct avec la soufflerie EOLIA citons la c l bration r cente de Gustave Eiffel a rodynamicien Cette d marche pilot e par Bruno Chanetz et Jean D lery tous deux acteurs de la Commission Technique A rodynamique de la 3AF fait suite au colloque Eiffel 2012 organis Paris L exposition intitul e Les souffleries 100 ans apr s Eiffel s est tenue la Mairie du 16 arrondissement du 5 au 13 avril 2013 L Onera le CSTB Le GIE S2A de Saint Cyr ont contribu avec l association A roEiffel organisatrice et la 3AF la construction de cette exposition d sormais disponible La soufflerie EOLIA du Lyc e de Champagne sur Seine y fut pr sent e avec un grand succes Jean Tensi Pr sident du Groupe 3AF Poitou et Charg de Missi
14. tion de votre soufflerie EOLIA Plusieurs options taient possibles mais nous avons fait le choix de rester autonome sur la fabrication pour raccourcir au maximum les d lais Nous visions l objectif de pouvoir commencer exploiter la soufflerie au cours de l ann e scolaire 2012 2013 Nous avons eu la chance de disposer au sein de l tablissement des comp tences de l un de nos personnels du service maintenance Le planning a pu tre ainsi respect Septembre 2011 Prises de contacts avec G LARUELLE ASTECH et J TENSI ENSMA Octobre 2011 Pr sentation de la Convention au conseil d administration du Lyc e 10 et 14 10 2011 Signature de la convention ENSMA Lyc e la Fayette 2 10 2011 Rencontre avec J Tensi et G Convert sur le site de l ENSMA Poitiers pour transmission du dossier technique Novembre 2011 Achat des fournitures et Lancement de la fabrication de la soufflerie 29 juin 2012 R ception de la soufflerie et premiers essais fonctionnels 3 juillet 2012 Pr sentation aux enseignants du Lyc e L inauguration a eu lieu le 19 octobre 2012 4 Quelles sont les activit s d velopp es autour de ce projet En 2012 2013 la soufflerie EOLIA va nous servir de support et de syst me pour plusieurs actions une utilisation dans sa version originale pour la mise en vidence de ph nom nes a rodynamiques pour nos enseignements technologiques une exploitation dans le cadre des TIPE de nos classes
15. useur quip d un ventilateur Afin que cette soufflerie puisse tre facilement d mont e et remont e le principe fut retenu de la construire de fa on modulaire en consid rant s par ment chacune des trois parties qui sont facilement assemblables collecteur veine d essais diffuseur ventilateur 1l SCHEMA DE PRINCIPE DE LA SOUFFLERIE EOLIA Le mat riau de base est le contreplaqu sauf bien entendu pour les parois de la veine d essais qui doivent rester transparentes d o l utilisation du plexiglass Le collecteur est obtenu par assemblage de quatre plaques de contreplaqu pli es le long de gabarits qui servent galement de raidisseurs 2 3 On a pris soin de soigner l entr e de ce collecteur avec des rebords pots de chambre qui r duisent les turbulences d entr e 4 La veine d essai 5 form e de quatre plaques de plexiglass s ins re entre le collecteur et le diffuseur Elle constitue le lieu o se d roulent les exp riences Le diffuseur qui normalement devrait relier un carr un cercle a t remplac par une construction qui permet de passer astucieusement d une section carr e une section octogonale partir de 4 planches 6 et 7 Les consignes de s curit ont t observ es la lettre protection du ventilateur de sortie par une grille variateur manuel s curis circuit lectrique aux normes et dot d un arr t coup de poing en cas d urgence etc La souff
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