Puissance moteur air comprimé

[Nayl]

Bonjour,

Je cherche à calculer approximativement la puissance maximale d'un moteur à air comprimé en fonction de la pression envoyée, avec des pistons d'une surface de 1 cm3.

Quelqu'un peut-il m'éclairer ?

Merci d'avance de vos réponses.
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[DAUDET78]

Ben ça dépend de la consommation d'air, donc de la cylindré (par tour) et du nombre de tours par minute ainsi que du mode détente .

[Nayl]

Oui mais il me semble qu'il y a une consommation d'air avec laquelle la puissance est la plus grande. Et j'aimerais du coup la connaître.

[DAUDET78]

C'est quoi l'origine de ton questionnement ? faire une voiture à air comprimé ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nayl]

Oui C'est bien ça.

[DAUDET78]

Alors, tu fais une recherche sur le WEB , il y a des gens qui travaillent sur ce concept.
PS : Evite mourir comme Guy Négre !

[Nayl]

Je ne trouve rien qui m'aide... En revanche je pense avoir trouvé une solution mais pour cela il faut que j'utilise la loi de Bernoulli avec un fluide compressible. Et je vois pas comment...

[XK150]

Bonjour ,

Je vous conseille de partir du réservoir , ce qui évite de se préoccuper pour l'instant du moteur .
L'énergie contenue dans le réservoir est Q [J] = P [Pa] . V [m^3]
Vous pouvez toujours prendre un rendement réaliste d'environ 0.6 pour le moteur , et vous allez vite comprendre que vous n'allez pas très loin avec tout cela ...

[penthode]

hello ,

ça a déjà été traité ici , ce me semble....

entre le rendement du moteur , et (on oublie toujours) le rendement à la compression :

le résultat est MINABLE

les lois de la physique sont têtues

[antek]

T'as pas trouvé plus gros ?

[Nayl]

Bonjour ,

Je vous conseille de partir du réservoir , ce qui évite de se préoccuper pour l'instant du moteur .
L'énergie contenue dans le réservoir est Q [J] = P [Pa] . V [m^3]
Vous pouvez toujours prendre un rendement réaliste d'environ 0.6 pour le moteur , et vous allez vite comprendre que vous n'allez pas très loin avec tout cela ...

Merci pour votre réponse. Vous pouvez me dire où vous avez trouvé cette formule ?

Sinon à propos du rendement MINABLE à la compression j'étais au courant.

[XK150]

Merci pour votre réponse. Vous pouvez me dire où vous avez trouvé cette formule ?

C'est une estimation que je connais de tête , mais vous pouvez retrouver les détails ici ( j'ai volontairement abandonné un facteur 5/2 ):
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_pneumatique

[Nayl]

Je suis tombé sur une formule qui est peut-être celle qui dont j'ai besoin :
Puissance = Débit (m3/s) x Pression (Pa)
Mais je ne comprends pas trop :
Pour le débit, les m3 c'est à 1 atm ?
Et la pression pour la connaître il faut passer par Bernoulli ?

[XK150]

Re ,
La relation est bonne , mais c'est le débit qui sort à la pression p :
http://forums.futura-sciences.com/ph...-comprime.html
p , c'est la pression du réservoir , par exemple .

[Nayl]

Ok, je comprends pour ce qui est de la Pression.
Mais pour le débit, comment on peut parler d'un volume par seconde avec un fluide compressible ?

[XK150]

Votre but est d'alimenter un moteur à air COMPRIME : si vous mettez une courte tuyauterie entre le réservoir et le moteur , que va t il circuler dans la tuyauterie ?
Dans les usines avec un gros compresseur centralisé , qu'est ce qui circule dans les tuyauteries pour aller jusqu'aux postes individuels de travail ?
Les tuyauteries sont elles sous pression ou non ? ( On raisonne sans pertes de charge ) , Sinon comment va fonctionner l'outillage pneumatique à 30 m du compresseur ?

[RomVi]

Bonjour

P x V représente l’énergie potentielle d'un réservoir, mais lors du passage à travers un moteur à pistons ou une turbine il se produit une détente qui va abaisser la température de l'air, réduisant ainsi son volume final. En pratique la puissance communiquée par le réservoir est donc plus faible.
En outre une partie de cette énergie potentielle est perdue sous forme de frottements, éventuellement le long de la conduite, mais surtout à travers le mécanisme.

[Nayl]

Votre but est d'alimenter un moteur à air COMPRIME : si vous mettez une courte tuyauterie entre le réservoir et le moteur , que va t il circuler dans la tuyauterie ?
Dans les usines avec un gros compresseur centralisé , qu'est ce qui circule dans les tuyauteries pour aller jusqu'aux postes individuels de travail ?
Les tuyauteries sont elles sous pression ou non ? ( On raisonne sans pertes de charge ) , Sinon comment va fonctionner l'outillage pneumatique à 30 m du compresseur ?

Oui ok, mais revenons à la puissance max qu'on peut avoir.
Du coup selon P = Débit x Pression plus le moteur tourne vite plus on a de la puissance ?

[XK150]

Cela , c'est vous qui le dites ;
Jusqu'à présent , nous n ' avons aucune relation où intervient la vitesse de rotation , donc je ne vois pas d'où vient votre déduction .
Regardez les moteurs à combustion interne de la vie de tous les jours : Il y a 2 façons de faire un moteur de puissance donnée
soit un moteur de grosse cylindrée tournant lentement , soit un moteur de petite cylindrée tournant vite .
Pourquoi est ce que cela devrait être vraiment différent avec un moteur à air comprimé ( si l'on prend l'exemple des moteurs à air comprimé à pistons ) ?

[Nayl]

Plus le moteur tourne vite, plus le debit est haut, non ?
Et plus le debit est haut, plus on a de la puissance.

Donc la Puissance devrait etre proportionnelle à la vitesse du moteur...

[antek]

Donc la Puissance devrait etre proportionnelle à la vitesse du moteur...

C'est un raccourci un peu trop rapide.
Entre les deux il y a le couple.

[XK150]

Bon , ce n'est pas illogique , ça va dans le bon sens , j'ai trouvé un exemple de moteur à pistons qui va bien , donc on l'admet ...
http://www.airfuture.co.nz/engine.htm
25 kW à 1000 tr/min
48 kW à 2000 tr /min
68 kW à 3000 tr/min

[Nayl]

Ok, donc en théorie on pourrait avoir autant de puissance qu'on veut ? (Même le réservoir se vide en 2 sec)

[XK150]

Absolument , on peut faire au moins aussi puissants que les moteurs à combustion interne ( à condition d'avoir le réservoir et la pression !!! ) :
http://www.zmescience.com/science/bi...-engine-world/

Seulement la technologie va faire que l'on va préférer un gros moteur lent , plutôt qu'un petit rapide ; Mettons que 20 , 25000 tr/min soit la limite actuelle de rotation
( je reste toujours dans les moteurs à pistons ) .

[XK150]

Maintenant , pour aller dans votre sens , les roulettes de dentiste qui sont à air comprimé tournent couramment à 100000 , 160000 tr/min .
Mais ce ne sont plus des moteurs à pistons , et c'est peu puissant ( le compresseur est invisible chez les dentistes ...) .

Turbine dentaire 450000 tr/min :http://www.dentalprive.fr/turbines/t...l#.WYsypLpuKM8

[XK150]

On peut lire qu'elle fait 16 W ! Suffisant pour vous embêter ...

[RomVi]

Ok, donc en théorie on pourrait avoir autant de puissance qu'on veut ? (Même le réservoir se vide en 2 sec)

Un cyclone tropical n'est rien d'autre qu'un moteur à air comprimé, et il peut développer environ 10 fois plus de puissance que toutes les activités humaines réunies dans le monde.

Du coup selon P = Débit x Pression

Non... As tu seulement lu mon message ?

[Nayl]

Non... As tu seulement lu mon message ?

Si bien sûr mais tu parlais de l'énergie du reservoir, pas de la puissance.

[RomVi]

Un débit multiplié par une pression est homogène à une puissance, mais ce n'est pas la puissance qui est communiquée à une turbine qui se trouverait sur le parcours.
Pour calculer la puissance il faut nécessairement prendre en compte la pression en sortie de turbine, la détente, et le rendement isentropique de la turbine.