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Résistance d'un fluide en mouvement



  1. #1
    musgrave86

    Question Résistance d'un fluide en mouvement


    ------

    Bonjour à tous, voici mon problème :
    on dispose d'une cuve d'eau salée (par exemple) et de deux électrodes en platine de mêmes formes et surfaces (disons S) parallèles, face à face et distantes d'une certaine longueur (disons e). On les plonge dans la cuve, on fait circuler un courant I entre elles, on mesure donc une tension U entre leurs bornes, on mesure donc une certaine résistance R=U/I...jusque là tout va bien .
    Maintenant on met le fluide en mouvement, on supposera que les lignes de courant sont perpendiculaires au champs électrique entre les électrodes et que la vitesse du fluide entre ces électrodes est uniforme et constante et vaut v.
    Voici ma question : est-ce que la résistance mesurée (en faisant le quotient U/I comme précedemment) va être plus forte ? (dans ce cas je flaire une dépendance en sqrt(v2+vc2) où vc est la vitesse des porteurs de charge (ici les ions) dans le fluide).

    Merci d'avance pour vos réponses

    -----
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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : Résistance d'une fluide en mouvenment

    Intéressant problème. Quand est-ce que tu essaies ?
    Ton idée revient à dire que la résistance varie comme le chemin des ions est logique, mais est-ce vrai ?
    Il faudrait quand même faire attention à des artefacts, comme l'agitation changeant la polarisation des électrodes. Ne vaudrait-il pas mieux utiliser un électrolyte non polarisant (genre sulfate de cuivre avec électrodes en cuivre) ?

  4. #3
    mbochud

    Re : Résistance d'une fluide en mouvenment

    Bonjour,

    On a fait cela récemment, un petit bateau à propulsion hydrodynamique. (sans pièces mobiles).

    Avec 2 aimants de terres rares de (2cm * 15 cm ) distancée de 2cm et placés sous un flotteur .Le tout propulsé par des batteries.
    Le rendement n'est évidemment pas terrible mais ça marche (10 cm/s).
    C'est un générateur de force B*I*L appliquée sur la section de 2*2 =4cm2
    La pression obtenue est corroborée par un tube de Pitot.

    Le bicarbonate de soude n'est pas agressif pour les électrodes (2 tôles d'inox de 2cm * 15 cm ( ne nécessite pas de platine).
    Amusant!

  5. #4
    musgrave86

    Unhappy Re : Résistance d'un fluide en mouvement

    Malheureusement (heureusement ?) il ne s'agit que d'une expérience de pensée qui me permettrait d'effectuer un calcul un peu plus interessant (un calcul de rendement MHD) en considérant plusieurs cellules MHD (les deux plaques en platine précédemment décrites + un champ magnétique orthogonal au courant) infinitésimales.
    Dans cette représentation, le plus simple c'est de transformer le courant I en champ électrique E dans l'expression du rendement. Cette transformation fait apparaitre naturelement la conductivité du fluide...mais est-ce que cette conductivité doit être pondérée par un facteur qui dépendrait du champ de vitesse du fluide et de la direction du champ électrique ?
    Donc, malheureusement, la réalisation de cette expérience n'est pas à l'ordre du jour...
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  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Matt317

    Re : Résistance d'une fluide en mouvenment

    Citation Envoyé par mbochud Voir le message
    Bonjour,

    On a fait cela récemment, un petit bateau à propulsion hydrodynamique. (sans pièces mobiles).

    Avec 2 aimants de terres rares de (2cm * 15 cm ) distancée de 2cm et placés sous un flotteur .Le tout propulsé par des batteries.
    Le rendement n'est évidemment pas terrible mais ça marche (10 cm/s).
    C'est un générateur de force B*I*L appliquée sur la section de 2*2 =4cm2
    La pression obtenue est corroborée par un tube de Pitot.

    Le bicarbonate de soude n'est pas agressif pour les électrodes (2 tôles d'inox de 2cm * 15 cm ( ne nécessite pas de platine).
    Amusant!
    Bonjour,

    Sous combien d'ampères/voltage aviez-vous réalisée cette expérience ?

    Je crois savoir que l'électrolyse de l'acier inoxydable dégage du chrome héxavalent, très toxique...donc ce matériaux serait peut-être loin d'être l'idéal si on désire réaliser souvent ce type d'expérience.

    Où peut-on se procurer des électrodes de platine à prix "raisonnable" ?

    Matt

  8. #6
    READS

    Re : Résistance d'une fluide en mouvenment

    Bonjour,

    Bonne idée.
    Seulement la vitesse de déplacement des électrons / ions n'est-elle pas largement supérieure à celle de l'écoulement ?
    Ceci rendrait les effets de l'écoulement complètement négligeables.

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  10. #7
    musgrave86

    Re : Résistance d'une fluide en mouvenment

    Tout doit dépendre de la densité moléculaire du milieu, de sa température et des champs appliqués. On doit pouvoir trouver des exemples pas trop pathologiques où la vitesse des ions est du même ordre de grandeur que la vitesse du fluide soumis aux forces de Laplace...
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