Déterminer øtuyau d'un système d'air comprimé

[atraxxxia]

Bonjour a tous,

Je n'ai pas posté sur futura-science depuis très longtemps, même si je passe beaucoup de temps à lire des articles sur le site.

J'ai été ravi des réponses obtenues la dernière fois et me permets d'en poster une nouvelle.

Dans le cadre d'un projet d'école, je cherche a modifier un banc d'essai existant, servant a caractériser un échangeur eau/air.

Le but est, entre autre, de faire varier le débit d'air et la température de l'air entrant dans cet échangeur.

Un peu plus en détails, en amont de cet échangeur, je suis sur le point d'installer un générateur d'air chaud (un canon électrique 10kW) pour chauffer de l'air ambiant jusqu'a une température maximale de 500°C. Le débit devra varier de 2 a 50 kg/h en entrée de l'échangeur air/eau testé.

Ma question :
Connaissant le débit maximal que je veux faire entrer dans l'échangeur, quel doit être le diamètre minimal du tuyau pneumatique qui reliera la vanne du circuit principal jusqu'à mon canon électrique ?

J'ai représenté mon montage par un schémà en PJ. J'espère qu'il est clair :-S.

Mon idée est d'appliquer Bernouilli entre P1 et P2 lorsque la vanne est ouverte et que le flux s'est stabilisé pour en tirer une vitesse de fluide en P2.

Ensuite, j'utilise l'équation de la conservation de débit avec Q = S * V J'obtiens un ø minimal en connaissant le débit que je veux obtenir.

Une première équation donne :

Q = Dm * Cp *

Le canon semble assez puissant. Les courbes consructeur "T sortie= f( débit massique)" le confirment.

Je veux 50 kg/h d'air en sortie du canon électrique au point P3. En considérant qu'il n'y a pas de fuite, le débit massique devra être également de 50kg/h au point 2, en amont du canon électrique.

Je me mets dans le cas où j'ouvre la vanne au point P1 à fond et que la pression de 5.5bar est supportée par le canon.

J'applique Bernouilli entre les points P1 et P2 car la vitesse de l'air est très inférieure à celle du son et que le débit est stable.



Q = A x V = 0.025m

C'est un premier calcul général. Je dois maintenant prendre en compte les pertes de charge dans le tuyau amenant l'air depuis la vanne jusqu'au canon électrique.

Pouvez-vous au moins me dire si je suis dans la bonne direction ? Ai-je le droit d'appliquer Bernouilli dans mon cas ?

Merci pour votre aide,

Raph.
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[atraxxxia]

Je réalise que résoudre le problème à la main est compliqué.

J'ai quelques notions de GT Power et heureusement, je suis bien guidé. Je vais m'amuser avec Navier-Stokes et tiendrai informé quand j'aurai résolu mon affaire.

Raph.