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mis à jour le 20.04.2005
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Modifications de la feuille de calculs du ballon solaire de 4m de diamètre
En fonction de votre projet, de nombreuses caractéristiques du ballon solaire
peuvent être modifiées.
Vous pouvez changer une ou plusieurs des "Caractéristiques modifiables
du ballon solaire" :
- le diamètre du ballon : il est fonction de
la charge à soulevée et de la poussée pouvant être
obtenue sur le lieu d'utilisation : ce ne sera pas la même sur l'Altiplano
(Bolivie) à 3500m, au bord de la mer à l'équateur (Colombie)
ou en France en hiver.
- le demi-angle au bas du ballon : Plus l'angle à
la bouche augmente plus la charge sur les sangles augmente. Le demi-angle
faisait 34° sur les premiers ballons. Il semble que 40° convienne
mieux (économies de PE).
- l'épaisseur du polyéthylène :
si l'on augmente l'épaisseur du PE, on augmente le poids de l'enveloppe
mais on modifie aussi les caractéristiques d'absorption du rayonnement
solaire (une étude est en cours).
- le nombre de fuseaux : c'est un nombre pair au minimum
supérieur à la valeur proposée par la feuille de calculs.
- la largeur maximum d'un fuseau : c'est le périmètre
de la gaine utilisée.
- la largeur minimum d'un fuseau : comme la résistance
mécanique de l'enveloppe n'est pas essentielle, on peut indiquer ici
la valeur 0.
- le diamètre de la bouche inférieure :
il est nécessaire d'avoir une bouche assez grande (60 cm) pour ceux
qui gonflent avec les bras (voir utilisation
du ballon de 4 m de diamètre).
- l'écart de masses volumiques : Plus un ballon
est petit, plus la transmission thermique, la conduction et la convection
sont efficaces pour réchauffer l'air à l'intérieur du
ballon. On atteint donc une température intérieure moyenne plus
élevée dans un petit ballon solaire que dans un grand.
Le différentiel de températures et l'écart
de masses volumiques diminuent quand le volume augmente.
Nous avons évalué à 90 gr/m3, la poussée
fournie par le rayonnement solaire sur un petit ballon solaire.
Remarque concernant le modification du diamètre du
ballon solaire :
Le Volume
de la sphère varie comme le cube du diamètre.
La Surface
sphérique de l'enveloppe varie comme le carré du diamètre.
Exemple : Si le diamètre du ballon est multiplié par 2,
- Le Volume est multiplié par 8,
donc la force
aérostatique ou poussée est multipliée par 8.
- la Surface de l'enveloppe est multipliée par 4,
donc le poids de l'enveloppe est multiplié par 4.
Exemple : Si le diamètre du ballon est multiplié par 3,
- Le Volume est multiplié par 27,
donc la force aérostatique ou poussée est multipliée
par 27.
- la Surface de l'enveloppe est multipliée par 9,
donc le poids de l'enveloppe est multiplié par 9.