Pression et mécanique des fluides

Naugthalion · 31/03/2006 - 14h03

Bonjour à toutes et à tous,
je vous propose un cas pratique et concret pour mes toilettes :

soit un tuyau PVC de 100mm de diamètre avec un débit d'air de 85 mètres cubes par heures. supposons que l'extrémité sortant de ce tuyau soit bouchée par une cloison inclinée à 45° (dont une élipse).
quelle est la force de pression exercée par l'air sur cette paroi (l'idée étant de savoir comment faire pour cette paroi soit mobile et se soulève lorsque l'air arrive)?

J'ai cherché des formules (bernouilli et autre), mais mes connaissances en physique se limitant à la terminale, je n'ai rien compris...

Merci d'avance pour vos proposition.
PS, je ne m'intéresse pas qu'à la solution mais aussi au moyen de la trouver....

mariposa · 31/03/2006 - 14h21

Envoyé par Naugthalion

Bonjour à toutes et à tous,
je vous propose un cas pratique et concret pour mes toilettes :

soit un tuyau PVC de 100mm de diamètre avec un débit d'air de 85 mètres cubes par heures. supposons que l'extrémité sortant de ce tuyau soit bouchée par une cloison inclinée à 45° (dont une élipse).
quelle est la force de pression exercée par l'air sur cette paroi (l'idée étant de savoir comment faire pour cette paroi soit mobile et se soulève lorsque l'air arrive)?

J'ai cherché des formules (bernouilli et autre), mais mes connaissances en physique se limitant à la terminale, je n'ai rien compris...

Merci d'avance pour vos proposition.
PS, je ne m'intéresse pas qu'à la solution mais aussi au moyen de la trouver....

Si ton tuyau est bouché à l'autre extrémité il ne peut pas y avoir débit d'air. Si tu forces malgré tout l'entrée d'air en augmentant la pression à l'entrée, la pression à l'autre extrémité sera la même qu'a l'entrée!

Naugthalion · 31/03/2006 - 14h33

Envoyé par mariposa

Si ton tuyau est bouché à l'autre extrémité il ne peut pas y avoir débit d'air. Si tu forces malgré tout l'entrée d'air en augmentant la pression à l'entrée, la pression à l'autre extrémité sera la même qu'a l'entrée!

je me suis mal exprimé...
le tuyau n'est pas bouché, je veux en fait faire un clapet et je veux savoir si je peux construire ce clapet pour qu'il se leve avec un débit de 85m^3/h...cette valeur de débit est celle inscrite sur le ventilateur, je ne sais pas quelle pression il fournit à l'air.

mbochud · 03/04/2006 - 03h30

La vitesse est de 3m/s
La pression dynamique de l'ordre de 7Pa
La force dépend de la surface.(relativement faible)

Les données ne sont pas parfaitement claires. Un dessin aiderait.

bouziane · 08/09/2006 - 13h42

Bonjour ;étudiant dans un centre de formation option pompes centrifuge, je cherche des cours sur le principe de fonctionnement des pompes et le fonctionnement dans les réseaux.merci

Fredschnell · 09/09/2006 - 01h10

Bonjour,

Quelques mois plus tard, et nouveau venu, je pense cependant avoir un début de réponse ...

3m/s effectivement, soit 5,4Pa de pression dynamique (1/2*rho*v²)

Après, la force qui soulève ta paroi est appliquée sur un angle de 45°, donc un cos45° arrive (=0,707 environ)

Le poids de ta paroi exerce une force, elle aussi projetée suivant un angle de 45°.
Elle vaut m*g*sin45°=m*9.81*0.707

(pour savoir pourquoi sin sur le poids et cos sur la pression, faire un dessin)

Donc la force due à la pression dynamique doit être supérieure à celle du poids pour soulever ta paroi.

On trouve :

mg*sin45<5,4Pa*S*cos45 (S=Pi*r²)

Résultat : m < 4,69 grammes

Fredschnell · 09/09/2006 - 01h15

Mais je rajoute à la remarque de Mariposa :

Il faut considérer le débit du ventilo et sa pression.
S'il fournit une pression (dite statique) bien supérieure à la pression dynamique (5,4 Pa = 5,4*10-5bar), il faut considérer plutot celle-là (la somme des 2 rigoureusement).

Ensuite même raisonnement avec la force projetée :

Ptot*S*cos45 = (Pstatique + Pdynamique)*S*cos45° = (Pstatique + 5,4 Pa)*S*cos45°

simbis · 09/09/2006 - 09h32

si le clapet est fermé le debit est zero.
il faut alors que la pression statique du ventilateur soit suffisante pour soulever le clapet cette pression= poids du clapet/surface du clapet.
Si votre ventilateur est poussif mettez un contrepoids d'equlibrage du clapet.