Tube dans l'eau

[Aroll]

Bonjour,
Cher LPFR, je viens juste de découvrir ton message et je n'ai pas le temps d'y répondre tout de suite, je vais par contre poster un très long message que j'avais préparé sur un programme de traitement de texte (kword) je fais souvent cela quand je n'ai pas le temps d'écrire tout mon message en une seule fois directement sur futura.
Peut être y trouvera-tu déjà des éléments de réponses à tes questions.

J'ai une authentique passion pour la vérité, je ne peux donc que reprendre parce que après quelques réflexions, j'ai trouvé quelque chose qui, je crois, est cette fois très proche de la vérité recherchée (désolé pour le retard, d'autres priorités existent).

Il est courant de dire qu'il n'est pas possible à un observateur en mouvement relatif par rapport à un objet de savoir qui de lui ou de l'objet bouge "réellement".C'est de la que vient l'équivalence entre les essais en soufflerie et la situation réelle.
Cette équivalence est totalement acceptée mais elle peut tromper.

Prenons un exemple:
Bernard a écrit:

"Or justement, quand on fait ces relevés en soufflerie, il n’y a justement aucune surpression au point d’arrêt par rapport à l’air immobile du local abritant la soufflerie (du fait que l’air de la soufflerie, accéléré par rapport à celui du local de la soufflerie, se trouve mis en dépression par Bernoulli) (comme j’ai eu l’occasion de m’en rendre compte moi-même, ainsi que je l’ai dit dans cette conversation).

La pression dans ce local abritant la soufflerie est tout simplement la pression atmosphérique de la région, c'est donc aussi la pression statique dans la soufflerie lorsque celle-ci ne tourne pas, ou pour le dire encore autrement, c'est la pression statique de l'air immobile ou "stagnant".

La pression totale au point d'arrêt (dans cette soufflerie) est donc égale à la pression statique de l'air immobile (soufflerie à l'arrêt); et lorsque l'on parle de surpression au point d'arrêt, c'est donc par rapport à une pression statique ambiante plus basse que la pression statique qu'avait l'air immobile.
Pour être précis, cette Pstat est plus basse d'une valeur égale à 1/2rhoV².
La pression totale dans la soufflerie vaut donc la pression statique que l'air avait lorsqu'il était immobile - 1/2rhoV² + la pression dynamique qui vaut précisément aussi 1/2rhoV².
Cela donne: Ptot = Pstat de l'air immobile - 1/2rhoV² + 1/2rhoV², donc Quel que soit la vitesse V, Ptot = Pstat de l'air immobile.
Si donc j'expose ma main au flux d'air de la soufflerie, la face exposée au vent relatif recevra une pression totale qui, quelque soit la vitesse restera constamment égale à la pression statique qu'avait l'air lorsqu'il était immobile, et la face à l'abri du vent recevra une pression statique diminuée de 1/2rhoV², la poussée ressentie sur ma main est donc alors due à la baisse de la pression statique agissant sur la face "arrière", la pression totale agissant sur la face avant restant constante.
Ce constat transposé à l'extérieur de la soufflerie m'a amené tout naturellement à dire que la main passée par la fenêtre ouverte d'une voiture recevait, sur sa face "avant", une pression totale constamment égale à la pression atmosphérique (pression statique de l'air au repos), et que la face "arrière" recevait une pression statique diminuée de 1/2rhoV² du fait de la vitesse relative de l'air.

Même s'il admet que dans sa soufflerie, la pression totale au point d'arrêt est bien égale à la pression statique qu'avait, l'air immobile, Bernard n'est pas d'accord avec cette façon de transposer les choses au cas de la voiture, pour lui, il faut simplement additionner la pression statique et la pression dynamique sans imposer que le résultat (la Ptot) soit constant donc toujours le même, ce qui semble contraire à Bernouilli, mais il faut se méfier de ce qui "semble", parce que, comme on va le voir, il a quand même raison pour ce qui est de l'équivalence entre la pression statique ambiante autour de l'avion en vol et la pression atmosphérique.
Dans le message 209 de la page 12, il écrit:

"J’ajoute à destination des participants à cette discussion qui veulent sentir intuitivement ce que c’est que la pression au Point d’Arrêt d’un navire que c’est cette pression qui crée la vague d’étrave et qui élève donc l’eau au-dessus du niveau environnant : on a visuellement une représentation du jeu des pressions sur la coque dès lors qu’on observe les sommets et les creux de l’eau (par rapport au niveau à l’écart du bateau)…
Si la Pression au point d'arrêt était la pression ambiante, il n’y aurait pas de vague d’étrave…
Et pour boucler avec ce que nous disions à propos des souffleries ouvertes, on peut avoir la certitude que si l’on test un bateau dans une veine liquide crée par vidange d’un étant, par exemple, la hauteur de la vague d’étrave sera peu ou prou la hauteur de l’eau dans cet étang (point de référence de l’équation de Bernoulli)…

Je n'étais pas fan de cette comparaison, entre autre à cause de la nature réelle de la vague d'étrave.
Mais à part cela, elle permet de bien cerner sa vision des choses.
En plaçant un bateau à l'arrêt dans la veine de vidange de l'étang, on a, pour Bernard, l'image de la soufflerie.
La hauteur de la vague d'étrave (image de la surpression au point d'arrêt) est égale au niveau d'eau de l'étang (image de la pression statique de l'air immobile avant mise en route de la soufflerie).
En regardant ce qui se passe pour un bateau navigant (donc se déplaçant lui-même cette fois) sur la surface de l'étang, on voit une vague d'étrave dont le sommet est évidemment plus élevé que le niveau de l'étang.
De même qu'il avait fait un parallèle entre la veine de vidange et une soufflerie, Bernard fait alors un parallèle entre le bateau voguant sur l'étang et l'avion volant dans le ciel. Il dit:

Si la Pression au point d’arrêt était la pression ambiante, il n’y aurait pas de vague d’étrave....

On peut traduire la position de Bernard par:
Dans la soufflerie, la Ptot au point d'arrêt est constante et égale à la pression de l'air immobile, mais dans les conditions réelle (avion en vol) NON.
Il en déduit qu'il n'y a pas vraiment d'équivalence (en tout cas pas pour tout) entre la situation d'un objet fixe dans un écoulement et celle d'un objet en mouvement dans un fluide à l'arrêt.
C'est pour le montrer qu'il va très mal s'y prendre (et donc ne pas être entendu).

La suite après
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[Aroll]

Je poursuis..
Il fait cette fois une comparaison avec le fonctionnement d'une fontaine simple.
Il part du principe de la conservation de l'énergie qui implique qu'il y ait une équivalence entre l'énergie en un point de la surface du réservoir d'eau (point1) et celle en un point situé à l'origine du jet de la fontaine (point2).
Pour cela il pose:
Pa + 0 = Pa + rhô gh + 1/2rhô V².
Je lui fais remarquer alors que son équation implique la nullité de rho*g*h + 1/2rhoV², que l'énergie tout court et la pression ce n'est pas la même chose, que si le réservoir était haut de 80 kilomètres, la pression atmosphérique (Pa) dans le membre de gauche serait approximativement égale à 0 , ce qui impliquerait alors la nullité de l'ensemble, or il n'est pas raisonnable de dire que l'énergie au point deux est nulle.
En fait, Bernard pensait à la densité volumique d'énergie.
Dans ce cas on a:
Pa + rho*g*h + 1/2rhoV² = constante.
À gauche, V=0, donc on a: Pa + rho*g*h + 0, et à droite, h=0, donc on a: Pa + 0 + 1/2rhoV².
Ce qui donne: Pa+rho*g*h = Pa+1/2rhoV², ou:
rho*g*h = 1/2rhoV²
Il y avait une erreur dans la formulation de son équation, ça n'aide pas à convaincre.
Après cela il calcule la répartition des pressions autour d'un tube de Pitot comme ceci:
Voici le calcul exactement recopié:
(-30/62)1/2rhoV² + 1/2rho(0,22V) = -0,435(1/2rhoV²)
là, il y a deux erreurs, la première est très certainement une simple faute de frappe, il faut lire:
(-30/62)1/2rhoV² + 1/2rho(0,22V)² = -0,435(1/2rhoV²),
la deuxième est une faute de calcul
30/62 = 0,48387, et (0,22)² = 0,484donc l'équation devient:
(-0,48387)1/2rhoV² + 1/2rho(0,484V²), donc:
(-0,48387)1/2rhoV² + (0,484)1/2rhoV², soit:
(0,484 - 0,48387)1/2rhoV² = 0,00013(1/2rhoV²)
La vraie réponse est donc 0,00013(1/2rhoV²), pas -0,435(1/2rhoV²).
Il compare ensuite cette réponse avec la pression totale au point d'arrêt, et qu'il évalue à 1/2rhoV² (soit la Pdyn seule).
C'est une erreur, voici pourquoi:
Au point B, la vitesse de l'écoulement est plus grande qu'en amont car à cet endroit, l'air a accéléré (il le dit lui même), mais dans le référentiel choisi pour ce calcul (le sol) la vitesse au point B vaut 0,22V (c'est la vitesse qu'il donne lui même)
On a donc une vitesse en B qui doit être supérieure à la vitesse en amont, tout en ne valant que 0,22V.
Il a donc choisi un référentiel (le sol) dans lequel la vitesse en amont ne peut être égale à V car cela signifierait qu'en accélérant l'air est passé de V à 0,22V, c'est plutôt un fameux coup de frein..
Pour trouver la vitesse sol en B (0,22V), Bernard a pris la vitesse par rapport à l'avion (1,22V) et en a retranché la vitesse de l'avion (V), ce qui donne: 1,22V - V = 0,22V.
Eh bien de la même façon et pour rester dans le même référentiel, il devait aussi retrancher la vitesse de l'avion (V) à la vitesse de relative de l'air par rapport à l'avion (V), soit: V - V = 0!.
Logique, dans le référentiel sol l'air est immobile, donc la vitesse de l'air en amont vaut 0 (pour le référentiel sol).
La pression totale en B (sans la Pression atmosphérique) calculée comme suit
(-30/62)1/2rhoV² + 1/2rho(0,22V)² = 0,00013(1/2rhoV²),
doit être comparée avec une pression de 1/2rho (V - V)², donc 0, et là il faut reconnaître qu'entre 0,00013*(1/2rhoV²) et 0*(1/2rhoV²), la différence est faible et donc la pression totale est pour ainsi dire constante contrairement à ce qu'il disait en conclusion de ce calcul.
Une autre façon de voir les choses était de partir de la vitesse par rapport au référentiel avion dont Bernard disait lui-même que sa valeur en B était de 1,22V, soit une accélération de 0,22V par rapport à la vitesse amont (donc V). Si la vitesse en B est augmentée de 0,22V par rapport à la vitesse de référence, c'est que cette vitesse de référence vaut V dans le référentiel où on a 1,22V et 0 dans le référentiel où on a 0,22V.
J'avais donc raison de lui dire qu'il faisait là une faute, d'autant plus que la pression totale n'aurait plus été constante, ce qui aurait du lui mettre la puce à l'oreille.
Cette fois il avait fait une erreur de raisonnement.
Pourtant, si les erreurs de calcul de Bernard n'aide pas à convaincre, cela ne signifie pas qu'il ait tort sur tout, d'autant plus qu'il reste l'histoire de l'altimètre.

La suite, après.

[Aroll]

Je continue..
Puis pmdec a posé une question:

Reste une explication qui me manque cruellement (si, si !) : quelle est la raison "profonde" qui fait que la [pression-mesurée] diminue quand la mesure se fait sur une surface perpendiculaire au déplacement ?

Puisque la masse volumique de l'air ne change que très peu (donc même "densité de chocs" par unité de surface), ce ne peut être dû qu'à une modification de la direction de la vitesse moyenne des molécules d'air au voisinage de la surface (au-delà de la couche limite). Est-ce la même chose que quand on "coupe" une balle au ping-pong (à cause du déplacement de la surface = raquette) ? Mais alors la direction de la vitesse moyenne dans la couche d'air au voisinage de la surface (au-delà de la couche limite) devrait être à l'opposé ce ce qui génère la pression dynamique !

Bref, vous l'aurez compris ... je n'arrive pas à comprendre !

Eh bien moi, j'ai au contraire mieux compris le problème grâce à cette question (merci pmdec).
À force d'habitude, on relie directement (trop directement) le déplacement d'un fluide avec la baisse de la pression statique, c'est devenu automatique pour moi (hélas!) comme pour d'autres (j'ai vu le même genre de "raccourci" pas toujours bien inspiré dans certains messages de Bernard qui a pourtant une autre vision des choses).
Pourtant, ce n'est pas parce qu'un fluide a une vitesse relative qu'il y a baisse de pression.
Étonnant? non, c'est parce que ce n'est pas la vitesse elle même qui provoque la baisse de pression, c'est la transformation d'une partie de la pression statique en pression dynamique pour faire face à une perturbation (un manque de place par ex.) tout en conservant le même débit.
Imaginons un cube d'air arrivant dans une zone étranglée (un venturi par ex.), pour pouvoir passer sans se comprimer, c'est-à-dire sans diminuer de volume (incompressibilité de l'air), il va devoir s'allonger pendant qu'il s'amincit de manière à conserver un volume total inchangé.
Son allongement correspond à l'accélération du fluide, et son amincissement correspond à la baisse de pression statique.
S'il n'y a pas de passage plus étroit (venturi), pas d'obstacle à contourner constituant de fait une zone de moindre place (avion), ni autre dispositif ayant pour résultat de "canaliser" dans une direction privilégiée les mouvements d'agitation
moléculaire avec pour résultat une transformation d'une partie de la pression statique en vitesse donc en pression dynamique, il n'y a pas de raison d'obtenir une baisse de la pression statique.
En d'autres termes, tant que le cube d'air peut se déplacer sans se déformer, il garde sa pression statique inchangée.
C'est le cas d'une simple paroi parfaitement plane se déplaçant dans l'air immobile de telle manière que le plan de la paroi soit parallèle à l'écoulement.
Une telle paroi ne provoque aucune diminution de place pour l'écoulement, et elle ne force en aucune manière le mouvement des molécules à "s'orienter"dans une direction particulière.
Dans ce cas, il n'y a aucune raison pour que la pression statique soit influencée.
C'est pour ça que Bernard a raison de dire que la pression statique de l'air glissant sur la paroi de l'avion en vol reste égale à la pression atmosphérique quelque soit la vitesse, d'où le bon fonctionnement de l'altimètre.

Si la pression ambiante autour d'un avion en vol est constamment égale à la pression atmosphérique quelque soit sa vitesse, alors que, dans une soufflerie, cette même pression ambiante baisse au fur et à mesure que la soufflerie accélère, y a-t-il vraiment équivalence? La réponse est oui, pour peu que l'on choisisse une description ad hoc valable dans les deux cas.

À suivre...

[Aroll]

Suite.

On peut dire, d'une manière absolument générale, que la constance de la pression totale signifie seulement qu'elle est, dans chaque cas, strictement la même depuis l'extrémité du tube de Pitot jusqu'à la queue, et cela que l'on se trouve en soufflerie ou en vol réel, mais qu'elle n'est pas forcément la même d'un cas à l'autre.
Exemples chifffrés:
1)L'avion vole à 50 m/s, donc Pdyn = 1/2*rho*50² = 1500Pa, et la pression atmosphérique est de 100.000Pa, dans ce cas la Ptot est égale à 100.000 + 1500 = 101.500Pa.
À partir de là, s'il faut calculer les pression en différents endroits de l'avion (point B du tube de Pitot, extrados, etc...) la pression totale obtenue devra toujours être strictement égale à 101.500Pa.
2) L'avion vole à 70 m/s, donc Pdyn = 1/2*rho*70² = 2700Pa, et la pression atmosphérique est de 100.000Pa, dans ce cas la Ptot est égale à 100.000 + 2700 = 102.700Pa.
La pression totale a changé par rapport au premier exemple, mais elle est constante quand même dans la mesure où s'il faut calculer les pressions en différents endroits de l'avion (point B du tube de Pitot, extrados, etc...) la pression totale obtenue devra toujours être la même, c'est-à-dire: 102.700Pa.
3) L'avion vole à 100 m/s, donc Pdyn = 1/2*rho*100² = 6000Pa, et la pression atmosphérique est de 100.000Pa, dans ce cas la Ptot est égale à 100.000 + 6000 = 106.000Pa.
La pression totale a encore changé par rapport aux deux premiers exemples, mais elle est constante quand même dans la mesure où s'il faut calculer les pressions en différents endroits de l'avion (point B du tube de Pitot, extrados, etc...) la pression totale obtenue devra toujours être la même, c'est-à-dire: 106.000Pa.
On peut utiliser la même méthode de calcul dans une soufflerie, avec des résultats strictement aussi valables, mais pour certaines d'entre elles on risque de remarquer que la pression totale reste la même d'un exemple à l'autre et qu'elle est aussi égale à la pression atmosphérique de la région, il ne faut pas en tirer de conclusions généralisables, ce n'est qu'un effet secondaire propre au fonctionnement de ces souffleries.
La signification réelle de la constance de la pression totale implique donc quand même qu'elle ne change pas entre les différents endroits du même avion dans le même écoulement, et pendant la même séance de mesure; si donc Bernard a eu raison de dire que la pression statique de l'air glissant sur la paroi de l'avion en vol reste égale à la pression atmosphérique quelque soit sa vitesse, il a par contre eu tort de chercher à montrer une différence entre la pression totale au point B de son tube de Pitot, et la pression totale au point d'arrêt de ce même tube de Pitot au même moment; dans cet exemple les deux pressions totales ne pouvaient qu'être strictement égales pour respecter Bernouilli.

Pour pmdec: je pense que tu dois pouvoir trouver, dans ce qui est écrit ci-dessus, une réponse à ta question.


Bernard est, semble-t'il, parti. Décision, d'autant plus regrettable qu'il était donc loin d'avoir tort sur tout, et qu'il aurait pu (qu'il aurait du) pouvoir argumenter plus efficacement sa position s'il avait fait preuve d'un peu plus de rigueur tant dans le choix de ses arguments que dans ses calculs et développements.

Désolé d'être revenu sur tout cela, désolé d'avoir été long, mais, respect de la vérité oblige, Bernard avait raison au sujet de la Pression atmosphérique constante.


Amicalement, Alain

[sitalgo]

B'soir,

Bon ben moi je suis d'accord avec ça (et aussi en partie avec BGDM) vu que c'est comme ça que je vois les choses.
Faut dire qu'en matière d'aérodynamique on entend tout et son contraire.

Parce que, à la différence d'une soufflerie où c'est l'air qui fournit l'énergie et ne peut au mieux que la conserver, quand un objet se déplace dans l'air immobile, il apporte de l'énergie. Il n'y a donc pas le problème de conservation mais celui d'addition et le total correspond à la Pstat (=Patm) + Pdyn.

Par ailleurs dans une soufflerie en circuit fermé, seule la partie diamètralement (ou médianement) opposée est à Ptot = Patm. En supposant une section constante, la Pdyn est constante et la Pstat diminue après la turbine en raison des pertes de charges. Dans tous les cas on a Ptot>Patm en aval de la turbine et Ptot<Patm en amont.

[Aroll]

Bonjour,

J'obtiens que la pression est plus forte que la pression atmosphérique quand le trou est face à l'avancement et qu'elle est plus faible quand il est sur le côté. Mais c'est tout.

Si tu as lu mes messages précédents, tu sais que c'est normal, quand le trou est face au vent relatif tu obtiens la pression totale (qui, comme je l'ai corrigé dans mes messages précédents est donc bien supérieure à la pression atmosphérique), et quand le trou est latéral, tu obtiens une pression statique inférieure à la pression atmosphérique parce que l'air a accéléré pour contourner le tube.

Ce n'est même pas une droite et les valeurs n'ont pas grand chose à voir avec le terme "pression dynamique", que j'ai calculé dans la colonne de droite.
Certes, ce n'est qu'un bricolage et l'orientation du trou n'est pas très précise. Mais, malgré tout, je ne sais pas comment interpréter ces résultats.
Est que cela vous inspire?

La pression totale (trou face au vent relatif) est égale à la pression atmosphérique + la pression dynamique qui vaut: 1/2*rho*V², avec V = la vitesse que tu as qualifiée de "linéaire".
Donc: Ptot = Pa + 1/2rhoV², il y a une variation au carré, il est donc normal que ce ne soit pas une droite.
La pression statique (trou latéral) est égale à la pression totale diminuée de 1/2*rho*le carré de la vitesse de l'air contournant le tube (l'air accélère en contournant le tube, donc cette vitesse est supérieure à la vitesse tangentielle de l'extrémité du tube).
Là encore la variation n'est pas linéaire, puisqu'on a un terme en V².


Amicalement, Alain

[LPFR]

Bonjour Aroll.
J'ai lu votre long message, et j'avoue que je n'ai pas fini de tout digérer.

Je vous remercie d'avoir regardé mes mesures.
La vitesse que j'ai nommée "linéaire" c'était uniquement pour la distinguer de la vitesse angulaire. C'est, en fait, la vitesse tangentielle.

Je n'avais pas pensé à l'augmentation de vitesse de l'air contournant le tube. J'aurais pu changer un peu la géométrie pour éviter cela. Maintenant c'est un peu tard. J'ai tout démonté.

Mais ce que je ne comprends pas est l'écart entre mes mesures et le ½ ρV². Dans le cas "face au courant" j'ai un rapport d'environ 2 et dans "de côté" j'ai un rapport qui va de 3,3 à 1,2.
Je ne m'attendais pas à tomber sur des valeurs théoriques, mais un tel écart me parait un peu trop grand para rapport aux erreurs de messure. Il doit avoir une erreur systématique mais je ne vois pas laquelle.
Merci à nouveau.
Cordialement,
Louis

[pmdec]

Bonjour, et merci à ceux qui poursuivent cette intéressante discussion. En particulier, merci à Aroll pour son "honnêteté intellectuelle" et à LPFR pour sa manip. Moi aussi, je vais lire attentivement les messages avant de "dire qqchose". Pour LPFR : ce que tu as fabriqué ressemble à une pompe centrifuge. Cela n'a-t-il pas des conséquences sur les mesures : j'ai l'impression en regardant ta feuille de calculs que tu as compensé le phénomène, mais comment ?

Toujours pour LPFR : est-ce qu'il n'y a pas un décalage des valeurs de la première colonne premier tableau ?

Pour Aroll : que penses-tu de cette page : http://www.volez.net/aerodynamique-t...nemometre.html ?

A+
PM

[Aroll]

Rebonjour,

Je n'avais pas pensé à l'augmentation de vitesse de l'air contournant le tube. J'aurais pu changer un peu la géométrie pour éviter cela. Maintenant c'est un peu tard. J'ai tout démonté.

Pas grave, de toute façon pour obtenir une pression statique suffisamment proche de la pression atmosphérique pour pouvoir lui être assimilée, il faut que la prise de pression statique soit sur une paroi plane parallèle au flux à une certaine distance de l'avant donc incompatible avec un tube en rotation comme sur ton montage.

Mais ce que je ne comprends pas est l'écart entre mes mesures et le ½ ρV². Dans le cas "face au courant" j'ai un rapport d'environ 2 et dans "de côté" j'ai un rapport qui va de 3,3 à 1,2.
Je ne m'attendais pas à tomber sur des valeurs théoriques, mais un tel écart me parait un peu trop grand para rapport aux erreurs de mesure. Il doit avoir une erreur systématique mais je ne vois pas laquelle.

Je suppose que ton manomètre en U effectue une mesure différentielle entre la pression à l'intérieure du tube et la pression atmosphérique.
Dans ce cas, lorsque le trou fait face au vent relatif, tu dois trouver la pression dynamique donc 1/2rhoV², l'origine de la différence entre ta mesure et la valeur théorique peut provenir soit d'une erreur dans le calcul de la "pression centrifuge", soit de l'imperfection du système assurant l'étancheïté entre les différentes jonctions du tube, soit d'une combinaison des deux.

Dans le cas du trou latéral, et toujours dans l'hypothèse d'un manomètre mesurant une différence de pression entre l'intérieur et l'atmosphère, tu as, à l'intérieur, une pression statique, qui après correction de l'influence de la "pression centrifuge" reste un peu inférieure à la pression atmosphérique (à cause de l'accélération du flux pendant le contournement du tube) , et de l'autre côté du manomètre la pression atmosphérique elle même.
Tu compares donc deux pressions statique et je ne vois pas pourquoi tu voudrais ensuite comparer le résultat à la pression dynamique.

Pour Aroll : que penses-tu de cette page : http://www.volez.net/aerodynamique-t...nemometre.html ?

Je n'en pense que du bien.
Je connaissais le "truc" qui consiste à briser la vitre de l'instrument en cas de blocage de la prise de pression statique, mais ça n'a pas été suffisant pour me "réveiller" avant....


Amicalement, Alain

[Bernard de Go Mars]

Bravo à LPFR pour ses talents d’expérimentateur. J’avais eu également l’idée de réaliser un tourniquet avec une paille, tourniquet que j’aurais fait tourner avec un mécanisme Lego.
Mais LPFR l’a fait !

Tu parles cher LPFR, de " corriger pour la pression induite par la force centrifuge ". Il faut préciser pour nos rares lecteurs, que, cette force centrifuge tendant à chasser l’eau dans le bras tournant, elle diminue la pression totale captée par le dispositif "gueule en avant" et l’autre captée, elle, "gueule en travers"…


En aérodynamique classique (vers laquelle il semble que cette discussion revienne) (voir la suite de mon message) il faut faire attention au fait que c’est la mesure "gueule de côté" qui est la plus susceptible d’être mal interprétée : en effet, le trou de captage est alors situé au maître couple maximum, là où la dépression est la plus forte (et la vitesse autour de l’objet également). C’est ce que l’on appelle le "point de recompression". Cette mesure ne saurait donc donner à la Pression statique à l’infini. Au contraire, elle donne la pression la plus basse. Cette pression est celle qui assure le tirage de l’âtre d’une maison : la cheminée est placée au maître couple de la maison quand le vent l’attaque par un pan de toit et pas trop loin quand le vent par un pignon…
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Cher Alain,

bien qu’ayant quitté cette discussion pour diverses raisons, je la surveillais du coin du navigateur.
Il me gênait, en effet, qu’elle reste ainsi en l’état, cet état étant du genre à encourager l’utilisation de la fameuse formule « On trouve de tout sur Internet » (Sitalgo écrit ainsi : "Faut dire qu'en matière d'aérodynamique on entend tout et son contraire")…

Je souhaitais secrètement qu’un intervenant extérieur y prenne pied pour dire le "vrai".

Et finalement, cette intervention extérieure n’a pas été nécessaire : il semble que tu sois revenu à de meilleurs sentiments, ou plutôt à une aérodynamique plus classique. Cette même aérodynamique classique sur laquelle je m’appuyais dans mes messages pour essayer de te faire revenir sur ta conception.


Dans le message en trois parties que je viens de lire, tu viens donc de démontrer que même les meilleurs peuvent se tromper.

Certes, tu ne dis pas explicitement que tu t’étais trompé, mais on peut quand-même lire cet aveu, ce me semble, entre tes lignes.


La fin de ton message triple est à ce sujet sans ambiguïté :

>>>>>>>>>>>Bernard avait raison au sujet de la Pression atmosphérique constante.<<<<
>>>>>>> […] respect de la vérité oblige, Bernard avait raison au sujet de la Pression atmosphérique constante.<<<<

"Dont acte !", comme en dit dans le Droit !


Et crois bien, cher Alain que ton aveu d’erreur ne me grandit pas !
Simplement je ressors de cette discussion comme quelqu’un à qui le docteur viendrait de téléphoner pour dire « M. Bernard, je vous avait annoncé que vous aviez le cancer, mais, vous allez rire, il y a eu erreur sur la personne et en fait vous n’avez pas le cancer. Je répète : vous, M. Bernard, n’avez absolument pas le cancer !!! »
Et l’on sort de là avec l’impression que la vie est plus belle et qu’il va falloir l’aimer d’avantage…
Je me trouve donc, grâce à toi, dans la situation où mon aérodynamique n’a pas le cancer. Et c’est formidable, car l’aérodynamique est belle et je vais encore pouvoir en profiter !…



Ceci étant, et sans doute parce que tu agrées totalement au principe que " Même les meilleurs peuvent se tromper", tu tiens à revenir sur mes erreurs.

C’est trop d’honneur pour ma modeste personne : je ne suis qu’un petit soldat de l’Aérodynamique, que dis-je un soldat : un enfant de troupe, un planqué de l’arrière !…


Mais, cher Alain, et pour revenir sur le fond, il ne faut pas t’étonner que j’aie émis des absurdités dans mes messages : c’est le jeu lorsque l’on raisonne par l’Absurde !
Entends-tu : par l’Absurde !

En d’autres termes, j’aurais peut-être dû dire « Supposons que je sois débile et que je fasse ce calcul… Et à la fin on aurait trouvé effectivement que ce calcul était absurde et que j’étais débile. C’est ça le jeu !...
Il est évident que je voulais te prendre en défaut, que je voulais glisser un coin là où je pensais que c’était possible ! Mais, ainsi que je l’ai écrit, j’ai échoué dans ces tentatives, parce que le défaut de ton système était ailleurs.


Ceci acquis (mais est-ce vraiment acquis ?) tu ne peux tout de même pas me reprocher d’avoir échoué dans mes tentatives de trouver les défauts de ton ancien système !... Je peux me le reprocher moi, à moi ! Mais pas toi !




Tu écris ainsi : >>>>>>>>>>[Bernard] a par contre eu tort de chercher à montrer une différence entre la pression totale au point B de son tube de Pitot [etc. …]<<<<<<<<<<

Laissons cela une bonne fois : l’aérodynamique du tube de Pitot (qui est celle de la fusée en subsonique) est tout entière dans le schéma que j’ai maintes fois présenté dans ces messages.

Et elle est simple dès lors qu’on adopte l’Aérodynamique des aérodynamiciens…
Ce qui semble déterminé à faire à présent et c’est bien…


Je vois quand-même avec une certaine satisfaction que tu revisites certaine de mes images en les acceptant enfin du bout du clavier :
Par exemple celle du "bateau dans une veine liquide créée par vidange d’un étang [ : ] la hauteur de la vague d’étrave sera peu ou prou la hauteur de l’eau dans cet étang (point de référence de l’équation de Bernoulli)"

Tu écris en effet : >>>>>>>>Je n'étais pas fan de cette comparaison, entre autre à cause de la nature réelle de la vague d'étrave. Mais à part cela, elle permet de bien cerner sa vision des choses. […] La hauteur de la vague d'étrave (image de la surpression au point d'arrêt) est égale au niveau d'eau de l'étang (image de la pression statique de l'air immobile avant mise en route de la soufflerie).<<<<<<<<<<<




Mais laissons tout cela qui date d’une autre époque : nous allons lasser nos trop rares lecteurs…

À présent que tu as rallié l’opinion commune, les aviateurs vont pouvoir redécoller : les doutes émis par toi sur le fonctionnement de leurs altimètres les avaient cloués au sol.
Je parle bien sûr ici de la petite aviation, les avions commerciaux disposent de radio altimètres (c’est ce qui explique que le sommet du G8 ait pu se tenir malgré tout) :
Tu admets en effet :>>>>>>>[Bernard] a quand même raison pour ce qui est de l'équivalence entre la pression statique ambiante autour de l'avion en vol et la pression atmosphérique.)<<<<<

À la bonne heure, nous progressons sur le bon chemin !

Pareillement, les météorologues vont pouvoir reprendre leurs mesures de la Pression Atmosphérique qu’ils ne pouvaient plus effectuer sans tomber dans les complications inextricables que tu avais évoquées.

De même les aérodynamiciens vous pouvoir ressortir ces schémas de mesures de pressions qui montraient une surpression au point d’arrêt : Finalement tu souscris donc à ce constat, que je trouve pour ma part très intuitif, qu’il y a surpression sur la face avant d’une main sortie par la fenêtre d’une voiture (rappelle-toi : c’est comme ça que cette partie de notre conversation a commencé !).

Ceci dit, étant spécialisé dans le domaine des fusées (domaine qui bouscule un grand nombre de paradoxes), je suis bien placé pour savoir qu’il faut se méfier de ses intuitions. C’est d’ailleurs pour ça que, dans un premier temps, j’ai prêté intérêt à tes affirmations originales…

Bonne vacances à tous. Les vacances sont d’ailleurs l’occasion d’effectuer toutes sortes d’expériences d’aérodynamique…

Bernard de GO MARS !

[LPFR]

j'ai l'impression en regardant ta feuille de calculs que tu as compensé le phénomène, mais comment ?

Toujours pour LPFR : est-ce qu'il n'y a pas un décalage des valeurs de la première colonne premier tableau ?

Bonjour Pmdec.
Oui c'est une pompe centrifuge. La valeur de la pression crée est (si je ne me suis pas planté):

Et c'est évidemment toujours une dépression dans mon montage.

Et la oui, bien vu, je me suis planté. Il y a bien un décalage dans la première colonne. Manque le 0 (que je n'ai ajouté que pour l'esthétique) et la dernière valeur c'est bien 52,6 Hz. Je me suis planté avec mes copier-coller en copiant le vrai tableau pour faire un "beau" (c'est raté).

Cordialement,
Loui

[LPFR]

Bonjour Alain.

Pas grave, de toute façon pour obtenir une pression statique suffisamment proche de la pression atmosphérique pour pouvoir lui être assimilée, il faut que la prise de pression statique soit sur une paroi plane parallèle au flux à une certaine distance de l'avant donc incompatible avec un tube en rotation comme sur ton montage.

J'aurais pu faire le trou "sur le côté" à l'extrémité du tube sur une surface parallèle au flux.

Je suppose que ton manomètre en U effectue une mesure différentielle entre la pression à l'intérieure du tube et la pression atmosphérique.
Dans ce cas, lorsque le trou fait face au vent relatif, tu dois trouver la pression dynamique donc 1/2rhoV², l'origine de la différence entre ta mesure et la valeur théorique peut provenir soit d'une erreur dans le calcul de la "pression centrifuge", soit de l'imperfection du système assurant l'étancheïté entre les différentes jonctions du tube, soit d'une combinaison des deux.

Dans le cas du trou latéral, et toujours dans l'hypothèse d'un manomètre mesurant une différence de pression entre l'intérieur et l'atmosphère, tu as, à l'intérieur, une pression statique, qui après correction de l'influence de la "pression centrifuge" reste un peu inférieure à la pression atmosphérique (à cause de l'accélération du flux pendant le contournement du tube) , et de l'autre côté du manomètre la pression atmosphérique elle même.
Tu compares donc deux pressions statique et je ne vois pas pourquoi tu voudrais ensuite comparer le résultat à la pression dynamique.

Le manomètre mesure bien la pression par rapport à la pression atmosphérique.
J'avais mal lu votre explication sur la valeur que l'on doit obtenir sur le tube de côté. Maintenant je comprends que si la vitesse n'augmentait pas en contournant le tube, on devrait obtenir simplement la pression atmosphérique.
Pour le "pression centrifuge" ma correction est (1/3)ρω²r².
Pour ce qui est de l'étanchéité, ça a été mon premier soupçon. Ce le point "faible" de la manip. Je l'ai testée en statique, mais je n'avais pas trouvé comment le faire en dynamique (maintenant oui). J'ai remplacé le premier lubrifiant (huile de moteur de voiture) par de la graisse et cela n'a rien changé aux mesures. À tel point que je n'ai pas jugé utile de renforcer l'étanchéité par un manchon supplémentaire. Je pense que le problème ne vient pas de là.
Mon autre souci est le fait que le tube passe en permanence par de l'air perturbé par les passages précédents (20 ms pour la mesure à 50 Hz) et je ne sais pas à quel point cela peut perturber la situation.

Est que vous avez une idée de l'augmentation de vitesse du flux du fait qu'il contourne le tube?

Cordialement,
Louis

[sitalgo]

B'jour,

Je me suis repenché sur ton tableau de LPFR.
C'est pas si tordu que ça, quand on fait le rapport entre rhoV² et Pitot, on trouve un rapport d'environ 3 pour "face" et 4 pour "côté". Il y a donc une certaine cohérence.
Pourquoi un facteur 4 et 3 ? régime turbulent, effet centrifuge du tube sur l'air brassé... cela va rester indéterminé.

[pmdec]

Bonjour,

J'ai essayé de bidouiller le chiffres de la manip de LPFR. J'aurais 2 questions :

- Les chiffres de "hauteur d'eau" ont-ils été mesurés sur une branche ou sur les deux (= est-ce bien une différence de niveaux et non pas une différence de hauteur sur un côté) ? Excuse le "niveau bas" de la question, mais parfois on fait des "bêtises de base" même (surtout ?) en réfléchissant !!!

- Je n'ai pas compris l'origine du coefficient 1/3 pour la correction centrifuge ... Je crois comprendre que tu es parti de F=mw²r, en disant que m=rho.s.dr, que tu as intégré sur r puis divisé par s pour obtenir une pression ...

- J'ai fait un tableau et des courbes avec tes chiffres : voir images sans correction et en faisant une correction de la correction d'un facteur 2.05 (de façon à "aplatir" la courbe "de côté"). Ce qui est, éventuellement, intéressant, ce sont les équations des courbes de corrélation (choisies comme étant des polynômes de second degré passant par l'origine).

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

PS : je n'obtiens pas tout à fait les mêmes chiffres pour le pression centrifuge calculée à partir de ta formule, mais la différence est marginale (chiffres en violet au bout à droite), peut-être à cause d'une valeur différente de rho (j'ai pris 1.29).

PS2 : Désolé d'agrandir la fenêtre (barres de défilement horizontales) pour ceux qui utilisent du 1024 ou moins, mais c'était illisible en réduisant la largeur des images ...

++
PM

[LPFR]

Bonjour Pmdec.
La hauteur est effectivement la différence de hauteur entre les deux branches. Je ne me vexe pas. Je peux avoir fait une connerie. Mais si je devais me vexer à chaque fois que j'en ai fait une, je serais très, très vexé. Donc, pas celle là. Mais il y a peut-être d'autres.
Pour la pression centrifuge, je l'ai calculé comme vous avez deviné. Je crois que nous sommes d'accord sur la méthode, non?
La différence dans la correction vient de ce que j'ai pris la densité de l'air à 25°C:1,1845. Mais ce ne sont que des broutilles.
Si j'ai bien compris la correction de 2,05 il faudrait l'appliquer à la pression due à la force centrifuge. Cela me ferait plaisir car les courbes deviennent beaucoup plus sympathiques. Le problème est que je ne trouve pas de justification.
Un autre problème est que, d'après Alain, la mesure de face devrait donner, une fois corrigée la force centrifuge, ½ρω²r². Or, même avec la correction de 2,05, dans votre tableau du haut, ligne 10, on obtient 1011 Pa pour la mesure et 826 pour ½ρω²r².
Toujours d'après Alain, ce pressions varient avec V², donc, si on fait les courbes en fonction de V² on obtient des droites et c'est au peut près satisfait. Les droites ne passent pas tout à fait par zéro, mais on peut mettre ça sur des problèmes de turbulence ou des erreurs de mesure, et les forcer à passer par la seule valeur dont on est absolument sur avant même de faire les mesures.
Et tout cas c'est très bien et très intéressant ce que vous avez fait. C'est comme sa que l'on peut parfois trouver d'où vient un canular. Bravo.
Cordialement,
Louis

[Aroll]

Bonjour,

J'aurais pu faire le trou "sur le côté" à l'extrémité du tube sur une surface parallèle au flux.

Ça n'aurait pas changé grand chose, tu aurais aussi obtenu une pression plus basse, parce que là aussi l'air doit contourner et donc il y a dépression.
Pour obtenir la pression atmosphérique "vraie" il faudrait que le trou de ta prise de pression soit situé suffisamment loin du "bord" pour que la perturbation due au contournement se soit estompée, il faut donc que ton tube s'élargisse et devienne plutôt un secteur, voir un disque complet.
Si tu remplaçais ton tube par un disque et que tu place le trou de la prise de pression statique sur une face à peu de distance du bord, je pense que ça devrait le faire (toujours après correction de la pression centrifuge).

Pour ce qui est de l'étanchéité, ça a été mon premier soupçon. Ce le point "faible" de la manip. Je l'ai testée en statique, mais je n'avais pas trouvé comment le faire en dynamique (maintenant oui). J'ai remplacé le premier lubrifiant (huile de moteur de voiture) par de la graisse et cela n'a rien changé aux mesures. À tel point que je n'ai pas jugé utile de renforcer l'étanchéité par un manchon supplémentaire. Je pense que le problème ne vient pas de là.

si j'ai soupçonné un problème d'étanchéïte, c'est à cause de ce que j'ai déjà pu constater moi même il y a quelques années, avec une pompe supposée s'auto-amorcer.
Lorsqu'un défaut d'étanchéïté, même faible, apparaissait au niveau de la jonction pompe-tuyau d'aspiration, l'auto-amorçage ne se faisait plus et même un "maçonnage" massif de graisse ou de silicone sur cette même jonction ne suffisait jamais à obtenir à nouveau l'auto-amorçage; il fallait systématiquement tout démonter et réparer.

Mon autre souci est le fait que le tube passe en permanence par de l'air perturbé par les passages précédents (20 ms pour la mesure à 50 Hz) et je ne sais pas à quel point cela peut perturber la situation.

Effectivement, ça peut jouer aussi.



Amicalement, Alain.

[Bernard de Go Mars]

Cher LPFR,

>>>>>>>>Est que vous avez une idée de l'augmentation de vitesse du flux du fait qu'il contourne le tube?<<<<<

L'aérodynamique du cylindre et de la sphère sont des cas d'école sur lesquels les étudiants planchent depuis presque un siècle...

On connaît donc bien cette aérodynamique, suffisamment en tout cas pour dire que cylindre et sphère connaissent deux régimes principaux, aux nombres de Reynolds fréquentés par les mobiles qui nous entourent.

Mais la vitesse du fluide place parfois l'écoulement à côté de ces deux régimes principaux (en fait on passe progressivement de l'un à l'autre, sans effet de seuil absolument marqué). C'est pourquoi le Cx de la sphère, par exemple, est considéré comme un excellent révélateur de la turbulence de l'écoulement (puisque cette turbulence influe sur le passage d'un régime dans un autre).

Avoir une idée du régime dans lequel se trouve ton objet t'obligera déjà à calculer le nombre de Reynolds présidant à ton écoulement. Et puis ensuite il te faudra réaliser que ton point de captage de pression est à la frontière entre un cylindre et un hémisphère (objet qui n'est pas une sphère, en l'occurrence, car la présence du cylindre rompt la symétrie dans les "voies de contournement" existant sur une sphère).

Donc ça menace de devenir très compliqué.

Si déjà tu arrives à mesurer la Pression Dynamique au point d'arrêt, c'est déjà un très beau résultat...

Bien que pour obtenir ce résultat, ton captage "gueule en avant" n'est peut être pas exactement au point d'arrêt, à la réflexion : il doit y avoir contournement de ton captage par l'air vers l'extérieur...

Amicalement,

Bernard de Go Mars !

[Aroll]

Bonjour,

Ceci étant, et sans doute parce que tu agrées totalement au principe que " Même les meilleurs peuvent se tromper", tu tiens à revenir sur mes erreurs.

Je n'y tiens pas par principe, mais à partir du moment où je te donne raison tout en déclarant défendre la vérité, je me dois de ne pas laisser les lecteurs croire que je cautionne tout ce que tu as écrit.

Mais, cher Alain, et pour revenir sur le fond, il ne faut pas t’étonner que j’aie émis des absurdités dans mes messages : c’est le jeu lorsque l’on raisonne par l’Absurde !
Entends-tu : par l’Absurde !

En d’autres termes, j’aurais peut-être dû dire « Supposons que je sois débile et que je fasse ce calcul… Et à la fin on aurait trouvé effectivement que ce calcul était absurde et que j’étais débile. C’est ça le jeu !...

Lorsque tu écris à la fin de ton histoire de fontaine:

Nous constatons avec une grande gêne que nous sommes en train de dégager une vitesse d’éjection de l’eau à la buse qui dépend de U !!

Comment est-ce arrivé ? C’est arrivé parce que nous avons utilisé comme repère pour la vitesse un autre repère que le repère traditionnellement utilisé. Et comme le carré d’une différence ne vaut pas la différence des carrés, nous sommes très embêtés !

Tu te places effectivement dans le cadre d'un raisonnement par l'absurde.
Toutefois, même s'il est permis, lorsque l'on raisonne par l'absurde, d'emprunter des chemins de traverse (supposés être ceux de la personne à convaincre), il n'est pas permis de faire des fautes d'arithmétique de base ni de poser des équations erronées (sauf si c'est pour citer la personne à convaincre).
Or, concernant ta fontaine, tu pars de:
Pa + 0 = Pa + rhô gh + 1/2rhô V².
C'est incorrecte, et ce n'est pas une citation.


Plus loin tu dis:

Il y a un petit problème sur le signe de h, mais cela ne handicape pas autre mesure notre intuition véloce… Passons outre.

C'est sûr qu'ainsi on peut se permettre beaucoup de choses.... mais ce n'est pas très réglementaire, même si l'on prétend raisonner par l'absurde.

La suite après

[Aroll]

Suite.
Dans ton deuxième raisonnement (avec le tube de Pitot), tu écris vers la fin:

Ces pressions et ces vitesses respectent-elles bien la loi de Bernoulli ?

Si l’on compare la pression totale au point B, qui vaut :

(-30/62)1/2RhôV² + 1/2Rhô(0,22V) = -0,435(1/2RhôV²)

…avec la pression totale au Point d’Arrêt, qui vaut évidemment :

1/2RhôV²

…on doit admettre qu’on n’a plus égalité.


De même, en observant la pression Totale au Point M2, laquelle vaut :

(-6/62)1/2RhôV² + 1/2Rhô(0,05V)²

…soit -0,0943(1/2RhôV²), on peut vérifier très vite qu’on est loin de la Pression Totale qui devrait être celle de toute les particules d’air en mouvement autour du mobile.


Me suis trompé quelque part, cher Alain ?

Premièrement, le ton général de cette partie n'incite pas à penser que l'on se trouve encore dans les conditions d'un raisonnement par l'absurde, on s'attendrait plutôt, dans ce cas, à quelque chose du genre: "tu vois, on trouve encore un résultat visiblement erroné".
Deuxièmement, l'équation:
(-30/62)1/2RhôV² + 1/2Rhô(0,22V) = -0,435(1/2RhôV²)
contient une grosse erreur de calcul, même après correction du (0,22V) en (0,22V)².
tu aurais du écrire: (-30/62)1/2RhôV² + 1/2Rhô(0,22V)² = 0,00013(1/2rhoV²)
Et une grosse erreur de calcul reste une grosse erreur de calcul, elle n'est pas permise, même dans un raisonnement par l'absurde...
Troisièmement, tu déduis une non constance de la pression totale en comparant le résultat de l'équation ci dessus, exprimée dans le référentiel sol, avec la pression dynamique (assimilée pour l'occasion à la pression totale), exprimée dans le référentiel avion.
Tu changes donc de référentiel pendant le même calcul;
Même dans un raisonnement par l'absurde, tu n'as pas le droit de changer les règles en chemin, et ne dis pas que c'est pour m'imiter, parce que si j'ai souvent changé de référentiel pour montrer les choses sous différents aspects (et parfois même en me trompant), je ne l'ai jamais fait au cours d'un même calcul.
Alors cesse de prétendre que tes explications étaient parfaitement valables et exemptes d'erreurs, c'est faux.

Ceci dit, étant spécialisé dans le domaine des fusées (domaine qui bouscule un grand nombre de paradoxes), je suis bien placé pour savoir qu’il faut se méfier de ses intuitions.

Tu lances des fusées à eau, c'est à dire de bouteilles en plastique remplies d'eau sous pression et lâchées.
Même si des similitudes existent, il y a de nombreuses et importantes différences entre les "vraies" fusées et ton hobby.

Je sais que tu prends ce passe temps très au sérieux puisque dans ton brouillon sur la partie cachée de la force, tu n'hésites pas à te présenter comme ayant mieux compris le fonctionnement des fusées (et pas seulement à eau) que les ingénieurs en aérospatiale, mais les choses ne sont peut être pas aussi simples.

J'avais d'ailleurs relevé quelques petites choses qui me gênaient au sujet de la partie cachée de la force, mais je ne sais s'il faut que je t'en parle, c'est probablement un effet secondaire de mon originalité tant il est évident que toi tu ne peux te tromper...

Amicalement, Alain



ps: et cesse de me prendre pour un demeuré.

[smyr]

Bonjour,

Excusez-moi de déterrer ce vieux fil, mais je pense qu’il y a encore peut-être plein de choses à raconter.

Tout d’abord, je remercie les participants à ce débat car jai appris ou réappris les belles formules de mécanique des fluides vues en 1967 ! Encore qu’à l’époque on étudiait les flux non « coudés » .

A ce sujet, je me suis demandé pourquoi le premier type qui a fabriqué un tourniquet, s’est escrimé à mettre des coudes aux bouts ! Peut-être n’avait-il pas de perceuse ? En tout cas, je vous soumets le problème du tourniquet de Feynman fait d’un tube droit percé d’un trou à quelque distance de chaque extrémité, sur un côté opposé et avec les extrémités bouchées bien sûr !

Exit ainsi les désaccords sur les effets et calculs coudés .

Deuxième simplification, comme je ne suis pas chez moi en ce moment et pas les pièces ni un aspirateur sous la main, je me suis dit : pourquoi ne pas simplement considérer un tube que l’on plonge dans l’eau, avec un té en son centre, émergeant au-dessus de l’eau et donc ouvert à l’air. La différence de pression entre l’eau de ma bassine et la pression atmosphérique de l’air dans le tube en début d’expérience, devrait faire le même effet qu’avec un tube plein d’eau et une dépression par aspiration dans le té central ! On peut alors soutenir le tube par son milieu, avec une ficelle, donc pas besoin de roulement à billes, pas de frottement !

Comme je n’ai même pas tout ça, j’ai alors fabriqué un ersatz avec.... une barquette rectangulaire en plastique, percée d’un trou sur le bas et en bout de chaque grand côté opposé. La barquette de Feynman (ou plutôt de Dan_ne en fait)! Avec un gros écrou comme lest pour que la barquette veuille bien s’enfoncer ! Eh bien la barquette tourne franchement au bout de 2 secondes quand le niveau d’eau est d’environ 1 cm. Au début je croyais à un artefact du fait que l’écrou était à l’intérieur et que l’eau entrait en frottant l’écrou. Alors j’ai mis l’écrou collé dessous la barquette et ça tourne aussi. Ah, vous vous demandez sûrement dans quel sens ? Elle tourne dans le sens opposé d’un tourniquet éjectant ! Elle semble vouloir avaler encore plus d’eau. Voilà, ne me demandez pas pourquoi, c’est ma question. J’aurais parié un café que mon tube spécial n’aurait pas tourné.

J’espère que les experts seront encore là.

Bon après avoir simplifié, je vais compliquer mon tube spécial car je voudrais faire un vrai tourniquet (qui tourne dans le bon sens) avec un tube droit percé à chaque côté de bout... de plusieurs trous en série au lieu d’un ! C’est là tout l’avantage de l’invention, car avec plusieurs trous ou peut agrandir le tourniquet selon ses goûts et besoins et avoir ainsi un arrosage réparti.

Mais alors, je me pose une question de principe : comment calcule t’on la force de chacun des jets d’eau à chaque trou ?

Dans le cas d’un seul trou, je trouve la réponse sur le forum par exemple selon Arrial :
Calcul débit d’une fuite :


On dit que l'énergie de pression « P » se résout en énergie cinétique « ρ.V²/2 » à l'air libre. Avec une section de fuite S, on obtient

Qv = S√(2P/ρ)

Qv : débit volumique en m³/s
S : section en m²
ρ : masse volumique du fluide, à température et pression ambiante, en kg/m³
P : 100 000 Pa

Mais quel est le raisonnement dans le cas de plusieurs trous de fuite ? En effet, la première fuite induit une baisse de pression pour la suivante il me semble, et Bernouilli ne s’applique toujours pas puisque on n’est pas sur le courant continu ( !) du fluide.

Bon, après avoir le débit, pour obtenir la force Fi appliquée sur le tube en face d’un trou i, je devrai faire
Fi= Pi.Si

avec Pi pression (statique, dynamique, totale ?) au niveau du trou i et Si section du trou i

Merci par avance pour vos conseils éclairés

Cordialement

[LPFR]

Bonjour,

Excusez-moi de déterrer ce vieux fil, mais je pense qu’il y a encore peut-être plein de choses à raconter.

[.....]

avec Pi pression (statique, dynamique, totale ?) au niveau du trou i et Si section du trou i

Merci par avance pour vos conseils éclairés

Cordialement

Bonjour et bienvenu au forum.
Je ne comprends pas pourquoi vous nous demandez notre avis.

Vous crachez sur nos explications et même sur nos manips que vous avec remplacé par du n'importe quoi (ce qui vous donne comme résultat logique n'importe quoi).

Si vous pensez qu'un trou sur le côté est différent fondamentalement différent d'un tube coudé, vous devriez revoir vos cours de mécanique de base (conservation de la quantité de mouvement).

Peut-être qu'un autre foriste sera en meilleure disposition envers vous.
Au revoir.

[smyr]

Bonjour,

Je vois que je me suis très mal expliqué. Il n'est pas du tout dans mes pensées de dénigrer vos explications que j'ai suivies au contraire, comme je l'écrivais, avec intérêt de la première à la 15ème page de ce fil. Cela m'a fait redécouvrir beaucoup de choses.

Mon, problème est que je suis actuellement dans un hôtel à Moscou pour plus d'un mois, ce qui ne me permet pas de faire vos expériences. J'ai donc fait un bricolage par curiosité pour voir ce que ça donne et je ne comprends pas pourquoi cette barquette tourne, c'est tout.

Excusez-moi de vous avoir choqué. Merci pour avoir répondu rapidement.

Cordialement

[LPFR]

Re.
Votre barquette peut tourner pour un tas de raisons qui n'ont rien à voir avec le fond de la manip.
Par exemple:
-L'eau n'était pas immobile au départ.
-Votre respiration la pousse.
-En mettant l'écrou, vous (ou l'écrou) donnez une impulsion.
-Le "jet" entrant forme un remous (un "tourbillon") dans la barquette.
A+

[smyr]

Ok, je suis bien d'accord qu'il y a un tas de raisons ; ça me paraissait bizarre que par hasard elle tourne sans hésiter toujours dans le même sens.
- j'ai attendu une heure pour que l'eau ne soit plus en rotation visible (une poussière me servait de témoin)
- j'ai fait autant que possible attention à ne pas respirer pour ne pas trembler
- l'écrou est collé sous le dessous donc pas de choc

reste les tourbillons parmi les tas de raisons.

Euh, est-ce que je peux relancer ma question sur les pertes de pression ou charges dans une rampe d'arrosage? Dois-je ouvrir un sujet à part?

Encore merci
Cordialement

[LPFR]

Re.
Qu'il y ait un seul trou ou plusieurs, le calcul est le même.
Si le tube est mince, et que la viscosité provoque des pertes de charge, alors il faut en tenir compte et le calcul est légèrement plus long.
Mais ce n'est pas en compliquant le problème que vous comprendrez mieux. Au contraire, la démarche est de prendre le cas le plus simple et de ne le compliquer qu'une fois qu'on a bien compris le problème et ça, à condition que le compliquer apporte quelque chose d'autre que des calculs plus longs.

Vous pouvez consulter la page de wikipedia.
A+

[smyr]

Bonjour,

En fait je ne souhaite pas calculer avec plusieurs trous pour mieux comprendre, je cherche à faire un vrai touniquet pour mon jardin, mais de grande dimension avec une rampe de plusieurs trous à chaque bout. Donc premier problème : de combien espacer les trous et quelle sera la force d'arrosage de chaque trou (j'ai une pompe qui permet environ 3 à 4 bars).
Je pense avoir la bonne formule pour le premier trou, mais est-ce que l'on peut négliger la viscosité et la vitesse de l'eau dans le tube pour les suivants...

Merci pour le tuyau...

Codialement

[LPFR]

Bonjour.
Si on néglige la viscosité, la force sera égale à la surface du trou multipliée par la pression. Et dirigée en direction opposée au jet qui sort du trou.
Pour la disposition des trous, ce qu'il faut regarder est l'uniformité de l'arrosage. Il faut répartir la surface arrosée par les jets entre eux, et donner à chaque jet l'inclinaison et le diamètre correct.
Je doute que vous arriviez à faire mieux que les arroseurs que l'on trouve dans le commerce. Surtout si vous incluez les arroseurs professionnels (ceux des agriculteurs).
Au revoir.

[smyr]

Bonjour,

Tout à fait d'accord ; je m'en vais donc faire des tests pour estimer l'espacement des trous.

Je ne vais pas essayer de faire mieux que les produits du commerce, je souhaite faire un appareil aux justes dimensions du besoin pour éviter d'avoir à le déplacer.

Merci encore pour les réponses.

Cordialement