Problème mécanique (forces)

[invite925f9f60]

Bonjour, j'ai un petit problème. Je vous explique, mon TPE porte sur le traitement des déchets dans ma commune (Cap d'Agde), et nous avons choisi une méthode de traitement, celle ci : http://www.envac.fr/ . Le hic, c'est qu'on ne sait pas comment faire le vide dans les conduits, comment calculer cette force d'aspiration, ou si ce ne serait pas plus judicieux d'utiliser un compresseur avec de l'air comprimé pour pousser les déchets dans les conduites. On a déjà tout trouvé, les circuits éléctroniques des différents capteurs, le traitement des ordures. Si vous pouviez nous donner un petit coup de pouce, ça serait bien gentil.
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[Tifoc]

Bonjour

Le hic, c'est qu'on ne sait pas comment faire le vide dans les conduits, comment calculer cette force d'aspiration, ou si ce ne serait pas plus judicieux d'utiliser un compresseur avec de l'air comprimé pour pousser les déchets dans les conduites.

Point de vue fonctionnement, ça revient au même ! Aspirer à -0,2 bar (j'ai mis une valeur au hasard hein ?!) ou "pousser" à +0,2 bar se fait par la même machine. Mais elle n'est pas située au même endroit. D'où l'intérêt, technique cette fois, d'aspirer : le ventilo est dans l'usine de traitement. Sinon il devrait être à l'autre bout...

[Antoane]

Bonjour et bienvenu.

Aspirer à -0,2 bar (j'ai mis une valeur au hasard hein ?!) ou "pousser" à +0,2 bar se fait par la même machine.

...Par rapport à la pression atmosphérique (1bar), bien sûr. En absolu, ça fait donc 0.8 ou 1.2Bar.
sans oublié que les pressions absolues négatives n'existent pas, une dépression sera donc d'au maximum 1bar dans l'atmosphère (pression absolue : 1-1=0bar)

Pour calculer la force, il faut différencier 2,5 cas :
1. le déchet bouche complètement le conduit
2. beaucoup d'air peut circuler autour du déchet.
3. entre les deux - et là, c'est la...

1. la force est uniquement due aux forces de pressions et alors : F=p*S avec S la surface du conduit et p la différence de pression entre les deux cotés du bouchon.
2. la pression est identique en tous points du déchet, la force est alors due aux forces de frottement de l'air circulant autour du déchet sur... le déchet. Et alors : F=0.5*µ*S*Cx*v² avec µ la masse volumique de l'air, v la vitesse du "vent", S la surface projetée du bouchon, et Cx un coeff fonction de la forme de l'obstable (c'est lui qui est pas facile à déterminer)
3. c'est le bazar : la pression n'est pas la même partout donc il y a un peu du 1., mais il y a quand même circulation d'air donc on est dans le cas 2.. Le problème, c'est que selon la position du déchet (s'il roule...) dans le tube, S et Cx varient. De plus, la différence de pression n'est pas la même partout et est fonction de la circulation d'air... Dans ce cas, le mieux est d'expérimenter.

[Thibaut34]

Merci pour les réponses (je réalise le TPE avec la personne qui réalise le tpe)
Donc si j'ai bien compris qu'on utilise une force d'aspiration ou de propulsion le résultat sera le même ?
Par contre je n'ai pas bien compris comment peut on déterminer le rapport Cx ?
Et le poids du déchet n'entre pas en compte dans les calculs ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Donc si j'ai bien compris qu'on utilise une force d'aspiration ou de propulsion le résultat sera le même ?

Oui, à ceci près qu'en aspirant, tu ne peux pas dépasser 1 bar. En souflant, on atteint facilement 6bar, voir 10bar (pour de l'air ; avec de l'huile, on peut atteindre 200bar facilement, voir 1000bars).

Par contre je n'ai pas bien compris comment peut on déterminer le rapport Cx ?

C'est là le problème... c'est pas facile. Il existe des formules pour les formes simples, mais le mieux est de passer par l'expérimentation (ça résout le point 3. de mon post précédant). Sinon, mais c'est plus à titre d'information, certain logiciels (très cher) font les calculs.

Et le poids du déchet n'entre pas en compte dans les calculs ?

Pas pour la force d 'aspiration.
En revanche, il va intervenir dans le calcul des forces de frottement.

[Thibaut34]

Bon bah merci pour ses indications ^^
Je sens que on va passer des aprems a faire chauffer le cerveau

[Tifoc]

Bonsoir,

si ce ne serait pas plus judicieux d'utiliser un compresseur avec de l'air comprimé pour pousser les déchets dans les conduites.

Vous voulez prouver quoi ? La solution que vous étudiez est une solution par aspiration. Il ya des chances que dans votre bahut vous trouviez une prise d'air comprimé à 6 bar, mais il ne faut pas prendre vos profs pour des tartes : ils vont le voir que vous avez triché ! Donc je maintiens ce que j'ai déjà écrit, vous pouvez mettre le ventilo ou vous voulez, ça ce n'est pas grave (quitte à justifier, comme je vous l'ai expliqué, le choix de cette solution).
Quant au "calcul", on ne vous demande pas de le faire (encore heureux) mais juste d'exposer la méthode, l'idée, le principe de ce calcul. Vous pouvez très bien utiliser les équations d'Antoane sans les appliquer, mais juste en les commentant pour expliquer les termes. Vous pouvez par exemple expliciter la présence de la masse volumique µ dans l'équation en faisant remarquer qu'il est plus facile d'aspirer de l'air (µ=1.2 kg/m3) que de l'eau (µ=1000 kg/m3) ! On ne vous en demandera pas plus...

Bonne continuation,

[Thibaut34]

En fait notre TPE s'était traiter les déchets et on a trouvé le système VENTURI qui absorbe directement els déchets donc on a voulu reprendre ce système pour supprimer le ramssage des éboeurs et donc réduire la pollution .
Vraiment MERCII pour ses réponses elles sont vraiment bien et bien expliquer, on va essayer de bien expliquer cela et réalsier une maquette pour montrer le phénomène

[invite925f9f60]

Eh bien merci à tout le monde pour ses réponses, on va réaliser une petite maquette et on verra bien comment ça marche le mieux, et pour les calculs de forces on choisira surement une valeur moyenne de tel déchet, et on se débrouillera pour arriver à trouver quelque chose. Merci!