condensation

[bouvreuils]

Bonjour,

Je souhaiterais avoir si possible une aide pour répondre au point suivant (ce n'est pas scolaire mais plutôt professionnel...)
Je dispose d'une enceinte de 10 m3 environ qui est mise sous vide secondaire à 10-6 mbar. Cette enceinte subit des cycles de remise à la pression atmosphérique à un air ambiant dont les caractéristiques sont les suivantes :
Température : 21°C
Hygrométrie : 50% +/- 10%
Point de rosée : -20°C
En considérant que les cycles sont les suivants vide=>Remise à la Patmosphérique=>Vide=> Remise à la Patmosphrique....
Pouvez vous m'indiquer s'il y a des risques de condensation dans l'enceinte (en supposant les parois intérieures sont à Tambiante :21°C)
Je vous remercie pour votre aide.
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[dr.Garou]

Lors de la repressurisation de ton enceinte, le point de rosée peut facilement être atteint au niveau de l'admission d'air qui subit à ce niveau une détente (passage de 1bar à 10-6 bar puis décroissance du différentiel); cette détente s'accompagnant d'un refroidissement important, l'humidité de l'air entrant va se déposer sur ce(s) point(s) froid(s), sous la forme de gouttelettes puis de givre (fonction du débit il peut même "neiger" dans ta cuve), qui mettra ensuite un certain temps à fondre et s'évaporer pour réhumidifier l'air de ta cuve.

Les seuls moyens pour éviter ce type de dépôts sont soit: la dessication de l'air entrant, soit l'installation d'une résistance adaptée au débit d'air entrant, afin d'éviter la formation d'une zone "froide" au niveau du(des) point(s) d'admission(s).

[bouvreuils]

Bonjour dr Garou,

Merci pour votre réponse.
Je suis d'accord avec le premier point évoque => Détente = refroidissement mais cette détente va-t-elle vraiment s'accompagner d'un refroidissement (parois intérieures comprises) telle que le point de rosée serait atteint pour franchir l'équilibre vapeur d'eau à eau liquide (donc condensation).
Il faudrait, je pense raisonner avec un diagramme d'air humide et regarder les pressions, températures mises en jeu => En partant de 21°C et en faisant entrer l'air pour la remise à la pression atmosphérique par une vanne on va certes détendre et donc refroidir mais en restant avec une température air largement supérieure au point de rosée donc sans condensation...
Etes vous d'accord?
Merci pour vos réponses

[dr.Garou]

L'atteinte du point de rosée dépend du débit, de la surface de contact au point de détente et de la conductivité thermique du matériau. En pratique on se retrouve très souvent sous le point de rosée. Pour te donner une idée:

la pression de vapeur saturante à 20°C est d'environ 23.4mbar, 50% d'humidité correspondent alors à environ 11.7mbar en vapeur d'eau; à 10°C on sature à 12.3mbar (on est donc déjà au dessus du point de rosée) et à 0°C on tombe à 6.1mbar.

La décompression brutale d'un gaz peut engendrer des différentiels de température avoisinant les 100°C, différentiel que j'utilisai couramment pour produire de la neige carbonique à partir d'une bête bouteille de CO2 à température ambiante.

Autant te dire qu'atteindre le point de rosée avec un air à 50% d'humidité n'est vraiment pas compliqué.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bouvreuils]

Bonjour,
Peut on assimiler mon cas à une détente de type joule gay lussac
On considère le système fermé air entrant et enceinte à vide.
Ce système n'échange ni chaleur et il ne subit aucune force de pression extérieure. La transformation du système est irréversible et adiabatique => Le premier principe permet d'écrire alors du = dw + Q = 0. En considérant l'air comme gaz parfait on du =ncvdT =0 donc tfinale=tinitiale=21 °C.
Je lis alors le diagramme de l'air humide à 21°C => on a un point de rosée de l'ordre de 10°C inférieur à la température de paroi => il n'y a pas condensation.
J'ai négligé le transitoire en considérant que ma détente est rapide.

[gts2]

On considère le système fermé air entrant et enceinte à vide. Ce système n'échange ni chaleur et il ne subit aucune force de pression extérieure.

Si : l'air entrant est soumis à la pression extérieure.

[bouvreuils]

le volume de l'air entrant est à la patm il fait partie du système fermé => autour de ce volume capable d'entrer dans l'enceinte il y a de l'air à iso pression donc pas d'effort par ailleurs les parois de l'enceinte étant rigides le système complet air + paroi ne subit pas de forces extérieures.
Enfin je crois...

[gts2]

le volume de l'air entrant est à la patm il fait partie du système fermé => autour de ce volume capable d'entrer dans l'enceinte il y a de l'air à iso pression.

Donc s'exerce bien sur l'air qui va rentrer la pression atmosphérique.

donc pas d'effort

Là ne ne comprends pas trop.