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Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire



  1. #1
    Gilgamesh
    Modérateur

    Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire


    ------

    Hello,

    soit une arche interstellaire cylindrique de grand rayon (R=5000 m), tournant sur elle même de façon a réaliser une gravité artificielle sur la surface intérieur du cylindre.

    La vitesse angulaire est choisie telle que la gravité g0 = 9,81 m/s², soit :



    soit w = 0,044 rad.s-1

    Dans mon arche, je désire organiser plusieurs zone climatique, avec pour fixer un ordre de grandeur un contraste thermique permanent de = 20°C par quart de tour. On aurait ainsi une bande froide à -10°C, une bande chaude à 30°C et entre les deux deux bandes tempérée à 10°C.

    Vue en coupe :


    Je me pose la question de la géométrie des courant atmosphérique assurant les échanges de chaleurs entre ces zones.

    L'anneau centrale diffuse un rayonnement lumineux de puissance moyenne égale à ce que reçoit la Terre, soit P ~ 370 W/m² environ.

    Afin de transporter ce flux d'énergie, en prenant comme masse volumique et capacité calorifique:

    = 1,3 kg.m-3
    C = 1010 J.[kg.K]-1

    Je trouve que la vitesse moyenne de la colonne d'air est de l'ordre de :
    v=2 cm/s

    L'accélération de Coriolis est ici verticale, c'est l'originalité de ce système climatique. Donc c'est en montant, en se rapprochant du centre de rotation, que le flux d'air va subir l'accélération transversale.

    Le rayon de courbure Rc est :



    voir ici :
    http://en.wikipedia.org/wiki/Corioli...n_on_turntable

    Ce qui me donne ~ 20 cm !

    La force de Coriolis est tellement grande que tout mouvement ascendant est immédiatement transformé en turbulences.

    Par ailleurs, c'est la 2e originalité l'arche est "refroidie par le sol" et non "par le toit". Sur Terre, c'est l'émission vers l'espace qui assure la permanence du contraste thermique avec l'altitude. Les échanges verticaux sont d'autant plus réduit.

    Du coup, c'est la conclusion que je désire vous soumettre : tous les mouvement vont se faire parallèlement à la surface, avec un "feuilletage" important, c'est à dire une convection verticale bloquée.

    Si je cloisonne mon arche, je peux ainsi maintenir des zones climatiques au sol assez facilement.




    Est ce que ça vous parait correct ?


    a+

    -----
    Dernière modification par Gilgamesh ; 12/07/2008 à 21h26.
    Parcours Etranges

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  3. #2
    LPFR

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Bonjour.
    L'accélération de Coriolis est:

    La vitesse est dans le plan du dessin et oméga perpendiculaire. Donc l'accélération de Coriolis sera toujours dans le plan du dessin et perpendiculaire à la vitesse. Pour une vitesse radiale, l'accélération sera tangentielle ("horizontale") et pour une vitesse tangentielle, l'accélération sera radiale.
    De plus, la densité de l'air varie en fonction du rayon, comme celle de l'air sur terre varie en fonction de la hauteur.
    Par contre vous ne pouvez pas calculer la vitesse verticale due à la convection comme si Coriolis n'existait pas, puis, oublier la convection et n'utiliser que Coriolis. Il faut calculer le tout simultanément.

    Su terre, les mouvements des masses d'air se font surtout horizontalement: des milliers de kilomètres, alors que les mouvements verticaux sont ridiculement petits: quelques 5 km maximum. Cela n'empêche que les mouvements verticaux sont aussi importants que le horizontaux pour l'échange de chaleur.

    Au revoir.

  4. #3
    GillesH38a

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Je me pose la question de la géométrie des courant atmosphérique assurant les échanges de chaleurs entre ces zones.

    L'anneau centrale diffuse un rayonnement lumineux de puissance moyenne égale à ce que reçoit la Terre, soit P ~ 370 W/m² environ.

    Afin de transporter ce flux d'énergie, en prenant comme masse volumique et capacité calorifique:

    = 1,3 kg.m-3
    C = 1010 J.[kg.K]-1

    Je trouve que la vitesse moyenne de la colonne d'air est de l'ordre de :
    v=2 cm/s
    je ne vois pas tres bien comment le "sol" est chauffé ? il voit la source centrale ? dans ce cas ce n'est pas le transport par convection qui assure l'essentiel du chauffage, mais par rayonnement ( a noter que la température variant en racine(d) où d est la distance à la source centrale, il y aura des gradients de température très importants radialement).

    sinon effectivement le calcul te donne la taille caractéristique des cellules de convection, mais il faut traiter ça comme un probleme de diffusion thermique. le coefficient de diffusion etant dimensionnellement de l'ordre de capacité calorifique par unité de volume fois la vitesse fois la taille des cellules, sauf erreur.

  5. #4
    Aroll

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Dans mon arche, je désire organiser plusieurs zone climatique, avec pour fixer un ordre de grandeur un contraste thermique permanent de = 20°C par quart de tour. On aurait ainsi une bande froide à -10°C, une bande chaude à 30°C et entre les deux deux bandes tempérée à 10°C.
    La question est peut être idiote mais pourquoi plusieurs zones climatiques?


    Amicalement, Alain

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Pour une vitesse radiale, l'accélération sera tangentielle ("horizontale") et pour une vitesse tangentielle, l'accélération sera radiale.
    De plus, la densité de l'air varie en fonction du rayon, comme celle de l'air sur terre varie en fonction de la hauteur.
    Je répond déjà à cela, c'est également un calcul que j'aimerais valider



    Variation de la pression atmosphérique avec l'altitude dans l'Arche.

    Finalement l'écart entre le plancher et le moyeu n'est peut être pas si ridicule que cela, de sorte que l'on peut s'attendre à un différentiel de pression sol-haute altitude de l'ordre de 25% ce qui est carrément pas mal.



    On considère le potentiel gravitationnel H qui s'exprime avec l'altitude comme ça :




    Avec :
    g l'accélération de la pesanteur à l'altitude z.
    g0 l'accélération au sol, 9,81 m/s²

    soit :




    Autrement dit H est "l'altitude équivalente" si g était constant avec l'altitude z. Sur Terre g variant très peu avec l'altitude c'est négligeable z~H.

    Mais sur l'Arche g varie de g0=9,81 à 0 quand z passe de 0 à R. g, la gravité en un point donnée du rayon, s'exprime comme le produit du carré de la vitesse angulaire par le rayon. Comme z part du plancher, on a :





    Avec :
    la vitesse angulaire,
    R le rayon de l'arche,
    et z l'altitude en partant du sol (plancher du cylindre).


    D'où :






    D'où l'on tire l'expression de la variation infinitésimale du potentiel de gravité avec l'altitude :





    Ensuite on prend l'équation des gaz parfaits :





    avec :
    la masse volumique,
    M la masse molaire de l'air,
    P la pression (plus bas on notera P0 la pression au sol).
    R la cte des gaz parfaits
    et T la température.


    L'équation fondamentale de l'hydrodynamique s'exprime ainsi :





    Soit, de façon équivallente, en fonction de dH :





    D'où :





    Sur Terre la température T varie avec l'altitude. Sur l'Arche on va considérer pour l'instant que tout l'intérieur est à l'équilibre thermique. Mais retenons dès maintenant que plus on "pompera" des calories sur le toit froid, meilleurs sera le contraste.


    Donc je passe sur le développement concernant la température. T=cte sur toute la section.



    On divise par P des deux côtés :





    On intègre dP/P et dH et on obtient :









    soit :






    On passe à l'exponentielle et ça nous donne l'expression de la pression avec l'altitude z :





    Ca nous donne ça. Au moyeu (z = 5000 m), il règne une pression équivallente à l'altitude 2500 m sur Terre.





    J'espère que je ne me suis pas gouré ?


    a+
    Parcours Etranges

  8. #6
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    L'accélération de Coriolis est:

    La vitesse est dans le plan du dessin et oméga perpendiculaire. Donc l'accélération de Coriolis sera toujours dans le plan du dessin et perpendiculaire à la vitesse. Pour une vitesse radiale, l'accélération sera tangentielle ("horizontale") et pour une vitesse tangentielle, l'accélération sera radiale.
    Ok. On est d'accord sur ce schéma des forces (c étant l'accélération de Coriolis) et v la vitesse de l'air ?

    Il manque bien sûr la force centrifuge.



    Par contre vous ne pouvez pas calculer la vitesse verticale due à la convection comme si Coriolis n'existait pas, puis, oublier la convection et n'utiliser que Coriolis. Il faut calculer le tout simultanément.

    Su terre, les mouvements des masses d'air se font surtout horizontalement: des milliers de kilomètres, alors que les mouvements verticaux sont ridiculement petits: quelques 5 km maximum. Cela n'empêche que les mouvements verticaux sont aussi importants que le horizontaux pour l'échange de chaleur.
    Il faut quand même que je trouve un moyen de simplifier...

    Parce que effectivement, j'ai en plus :

    * la pression qui varie avec l'altitude
    * non mentionné ici, la section qui rétréci jusqu'au moyeu (on passe de 10 km au sol à 4km de longueur au moyeu), ce qui fait que l'air en montant est dans un convergent.

    Et je ne dispose pas de moyen de simulation

    Je voyais v juste comme une "vitesse caractéristique" pour donner un ordre de grandeur aux déplacements d'air initié par la chauffage du sol.

    Y'a t'il quand même moyen d'arriver à un raisonnement qualitativement pertinent en ayant une démarche de calcul "perturbatif" ? Ou pas ?

    a+
    Parcours Etranges

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  10. #7
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    je ne vois pas tres bien comment le "sol" est chauffé ? il voit la source centrale ? dans ce cas ce n'est pas le transport par convection qui assure l'essentiel du chauffage, mais par rayonnement ( a noter que la température variant en racine(d) où d est la distance à la source centrale, il y aura des gradients de température très importants radialement).
    On a un anneau solaire qui forme un manchon intérieur autour du moyeu, formé d'une mosaique d'émetteurs de type diodes électroluminescentes.



    On peut ainsi moduler assez finement le flux zenithal pour chaque quartier climatique de l'Arche.

    Sinon, bien sur, il ya la vapeur d'eau, le CO2 et le methane atmosphérique qui vont absorber une fraction du rayonnement mais en première approx, l'air est transparent donc seul le sol est chauffé et l'air ensuite seulement par contact avec le sol, comme sur Terre.

    Et avec des LED comme source de lumière, on peut même concevoir d'avoir un spectre "froid" (non thermique) c'est à dire uniquement optique et de limiter l'émission IR situé dans la fenêtre d'absorption des GES atmosphériques.

    Le flux IR sera ainsi fourni exclusivement par la surface de l'arche situé en vis-à-vis de chaque zone.


    sinon effectivement le calcul te donne la taille caractéristique des cellules de convection, mais il faut traiter ça comme un probleme de diffusion thermique. le coefficient de diffusion etant dimensionnellement de l'ordre de capacité calorifique par unité de volume fois la vitesse fois la taille des cellules, sauf erreur.
    Oui, je voyais ça comme ça, un transport par diffusion. Je vais essayer de poser ça.

    a+
    Parcours Etranges

  11. #8
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Aroll Voir le message
    Bonjour,

    La question est peut être idiote mais pourquoi plusieurs zones climatiques?


    Amicalement, Alain
    C'est un aspect assez fondamental du projet de mon point de vue.

    L'arche quitte la Terre et le système solaire définitivement. On veut emmener la diversité écosystémique la plus complète possible. Mais sur 314 km² de surface intérieur, c'est un sacré défis d'avoir à la fois une forêt équatoriale et une banquise

    En outre, je veux trouver une solution stabilisée naturellement, sans appareil frigorifique, ni pompe, ni ventilateur ni autre horreurs de ce genre vu les dimensions du truc. je veux arriver à une stabilisation passive du climat avec comme seul levier l'éclairement central et éventuellement un cloisonnement de l'océan et de l'atmosphère, le plus discret possible.


    a+
    Parcours Etranges

  12. #9
    LPFR

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    En outre, je veux trouver une solution stabilisée naturellement, sans appareil frigorifique, ni pompe, ni ventilateur ni autre horreurs de ce genre vu les dimensions du truc. je veux arriver à une stabilisation passive du climat avec comme seul levier l'éclairement central et éventuellement un cloisonnement de l'océan et de l'atmosphère, le plus discret possible.
    Re.

    Question: Et l'énergie? D'où vient-elle? Si on est loin de la terre, on ne peut plus compter sur l'énergie solaire. Des réacteurs surregénérateurs? Et quand vous aurez fini avec le plutonium, que ferez-vous?

    Question: tout ça c'est quoi? Une thèse? Un bouquin de science fiction?

    A+

  13. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.

    Question: Et l'énergie? D'où vient-elle? Si on est loin de la terre, on ne peut plus compter sur l'énergie solaire. Des réacteurs surregénérateurs? Et quand vous aurez fini avec le plutonium, que ferez-vous?

    L'arche (de manière général tout concept de trajet interstellaire) nécessite la maitrise de la fusion thermonucléaire.

    Bon et puisque j'y suis voici le circuit de production d'énergie, avec utilisation de l'eau de condensation pour alimenter un système de précipitation.



    Circuit de production d'énergie électrique de l'Arche avec valorisation l'eau de refroidissement.

    On va cogénérer de la vapeur basse pression avec cela. La cogénération sert ici-bas, sur Terre, à produire de l'eau tiède pour le chauffage. Mais le chauffage cela ne nous intéresse pas, on cherche au contraire à refroidir la structure. Par contre, de la vapeur en masse qui se condense nous intéresse pour faire pleuvoir.

    De la sorte on utilise le processus de refroidissement de la structure déja mis en place au lieu de construire des radiateurs supplémentaires dans le vide.

    La production d'énergie électrique est réalisée au moyeu de l'Arche. On prévoit une unité de production par segment (l'Arche est bâtie sur une symétrie de 12 éléments). Chaque éléments représente la production d'une dizaine de centrale nucléaire. C'est une grosse activité et il vaut mieux en faciliter l'accès.


    Schéma de principe :




    La production électrique est réalisée par induction MHD. Dans le principe, on fait passer le flux (particules/caloporteur ionisé) dans un champ magnétique perpendiculaire, les électrodes étant disposées perpendiculaires à la fois au flux et au champ magnétique. On récupère le courant électrique directement aux bobines.

    L'énergie de fusion est emportée par :
    * des neutrons (si on se base sur la réaction D-D). Ces neutrons doivent être thermalisés. Leur énergie est transférée à un caloporteur, à haute température (~1800K), qui est ionisé, et injecté dans la tuyère MHD, et on ferme le cycle. Rendements de l'ordre de 0,5 à 0,6.

    * des particules chargées (alpha). Pour elles pas besoin d'échangeur thermique, ni d'étage d'ionisation. Le flux de particules passe directement par la conversion MHD. Rendement théorique supérieur à 0,7.

    Disons pour être conservatif, et en comptant la conversion électrique-lumière par les diodes que le rendement global soit de 0,6.

    Il faut environ 125 GW lumineux pour éclairer l'intérieur, soit 210 GW en comptant les pertes, soit la consommation d'environ 0,4 g de Deutérium par seconde (20 t par an).


    Eau de condensation suit un circuit complexe. Après ébullition à 20°C sous vide partiel (0,02 bar) elle remplie l'espace interparois qui est maintenu au point de rosée. Cet espace est refroidit par conduction-convection par le contact avec les torons dans lequel circule de l'eau (légèrement ionique et nutritive) en circuit hydraulique fermé. Sa nature légèrement chargée permet un pompage MHD par induction à travers les parois. Ce pompage dans la partie haute compense simplement les pertes de charges.

    Les torons rayonnent leur énergie dans le vide, avec une température effective de surface d'environ 10°C.

    L'eau perdue par ébullition retombe en précipitation dans l'arche, complétant ainsi le système climatique, et ne se mélange pas avec l'eau océanique (c'est la partie pas très au point du cycle). On la réinjecte à haute pression (250 bars) en bas du cycle pour fermer le cycle de la matière.



    Question: tout ça c'est quoi? Une thèse? Un bouquin de science fiction?

    A+

    Mmmh c'est un genre de recherche perso...

    Je suis tombé par hasard sur un vieux message sur hardware.fr qui exprime bien ce que ça veut être :

    /quote
    Un roman n'est pas un programme de recherche, même quand c'est un scientifique qui l'écrit.

    C'est quelque chose que je peine un peu à faire comprendre,
    je vais essayer de le redire en essayant d'être bref et rigoureux :


    Le concept d'Arche est défini par la recherche des conditions minimales, cohérentes et réalistes
    permettant à une nation de vivre en autonomie de la Terre.


    concept : l'Arche est un concept, avant d'être un objet concret. Même bien dessiné ( :love: ). C'est un programme de recherche.
    Si demain j'adopte une forme conique pour l'habitacle, ce sera toujours la "même" Arche.

    L'objet de ce concept, c'est la recherche des conditions permettant à une nation de vivre en autonomie de la Terre : je ne me demande pas si c'est possible ou impossible. Je recherche ce qu'il faudrait réaliser pour que cela devienne possible. Peut être que ce n'est pas possible, certes. Mais voila ce qu'il faudrait. C'est très différent comme état d'esprit. Je ne me demande pas s'il est possible ou impossible d'escalader l'Everest. Je me demande ce qu'il faudrait faire pour escalader l'Everest. Par exemple, je vais définir que pour effectuer l'ascension, il faut se munir de bouteilles d'oxygène à partir de considérations sur la pression atmosphérique. Je vais calculer également que la vitesse d'ascension journalière est de tant de mètre au maximum. Donc que l'expédition va durer tant de temps. Ce qui nécessite d'amener tel tonnage de matériel, tant de nourriture et d'eau, etc. Je dimensionne.

    Ce dimensionnement ne se veut pas arbitraire : il est contraint par la recherche d'un minima énergétique, au sens large. Pour reprendre l'exemple, j'examine l'Everest et je cherche la trajectoire de moindre effort.

    En plus d'être minimal le concept doit être cohérent c'est à dire qu'il ne peut être rond et carré à la fois et que ces différentes parties doivent être à l'échelle.

    Et enfin, le terme le plus discuté, ces conditions doivent être réalistes. Réaliste ne veut pas dire "facile". Ca veut dire : appuyé sur le Réel et non sur l'imaginaire. Le réel ce sont les lois de la Physique pour commencer. Comme on parle au futur, il y a un aspect incontestablement subjectif qui intervient mais je pense qu'objectivement, on peut contraindre ce terme, d telle sorte qu'il y ait quelque chose de discutable scientifiquement. Et que donc l'ensemble du concept d'Arche est vraiment un programme de recherche scientifique. Il n'y a de science qu'à partir du moment où il possible de définir un critère sur lequel s'accorder en dehors de préférences partisanes.

    Pour prendre un exemple, je pense qu'il n'est pas réaliste de se baser sur une propulsion warp drive et qu'il faut partir sur une propulsion par éjection de matière. On pourra toujours arguer que non, dans l'avenir, ce sera le warp drive qui l'emportera. Mais voila ce qui serait succomber à l'imaginaire, justement. Fort heureusement, le critère du minima permet souvent de trancher. Dans le cas du warp drive, par exemple, l'énergie nécessaire a été calculée théoriquement et aboutie à une masse solaire d'énergie positive et une autre d'énergie négative. Bien sur l'avenir pourrait encore faire baisser ce chiffre et aboutir qui sait à un truc qui permette de voyager vite et loin pour "presque rien". Mais ce serait succomber à l'imaginaire, que chacun peut peindre de la couleur qu'il veut, sans contrainte. S'il n'y a pas de contrainte, il n'y a rien de discutable, ce n'est donc pas scientifique.

    Une des conséquence de ce réalisme, c'est que l'objet dépend de notre savoir présent. Avec un haut niveau de certitude, je suis parfaitement conscient que l'avenir changera la donne. Mais ce n'est pas en soi un aspect qui condamne le concept, bien au contraire, c'est la seule façon d'avancer. Toute science avance en assumant qu'elle se trompe certainement mais que cette erreur du moment est, contrairement à d'autres erreurs, structurante et productive.



    Un roman n'a pas à se soumettre à tout cela. Il recherche aussi la cohérence mais il assume pleinement une part d'imaginaire, tout l'art étant de rendre cet imaginaire réaliste au yeux du lecteur et le temps du roman. Et bien évidemment, comme pour le cinéma, tout est illusion : on ne montre pas le carton-pate du décors. Qu'on ne vienne pas me dire qu'un romancier a "prouvé" quoique ce soit, ce serait vraiment confondre deux ordres de pensées.

    Voila développé ce que j'entendais par : C'est un roman. Pas une démonstration.
    Parcours Etranges

  14. #11
    GillesH38a

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Sinon, bien sur, il ya la vapeur d'eau, le CO2 et le methane atmosphérique qui vont absorber une fraction du rayonnement mais en première approx, l'air est transparent donc seul le sol est chauffé et l'air ensuite seulement par contact avec le sol, comme sur Terre.

    Et avec des LED comme source de lumière, on peut même concevoir d'avoir un spectre "froid" (non thermique) c'est à dire uniquement optique et de limiter l'émission IR situé dans la fenêtre d'absorption des GES atmosphériques.
    pas tres sur d'avoir compris : tu veux chauffer avec le rayonnement visible? ca demanderait une température de surface des diodes extremement élevées il me semble ! pourquoi ne pas dissocier les fonctions de chauffages ( à 300 K) et d'éclairage comme dans les maisons?

    Cdt

    Gilles

  15. #12
    Aroll

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Bonjour,
    A Gilgamrsh;
    Nous avons déjà un petit peu discuté de l'arche sur un autre forum, tu avais rajouté quelques développements au sujet du système de propulsion et du "matelas protecteur de la corolle" (plasma opaque).
    Maintenant tu développes encore sur d'autres points (climat, production électrique, eau), mais je ne retrouve jamais ces nouveaux développements sur strangepaths.
    C'est parce que je ne vais pas à la bonne page, ou c'est normal?

    Amicalement, Alain

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  17. #13
    DomiM

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Bonjour,

    Toujours aussi impressionant !

    Mais au fait, c'est si gros qu'on se demande si l'air et l'eau qu'elle va emporter ne vont pas manquer à la terre.

    L'eau on peut en trouver dans le systéme solaire mais l'air ?
    Mesurer la masse de la situation permettrait de connaitre sa gravité :)

  18. #14
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    pas tres sur d'avoir compris : tu veux chauffer avec le rayonnement visible? ca demanderait une température de surface des diodes extremement élevées il me semble ! pourquoi ne pas dissocier les fonctions de chauffages ( à 300 K) et d'éclairage comme dans les maisons?

    Cdt

    Gilles
    Le pincipe est simple : on veut que la surface reçoive tout ce qu'il faut pour réaliser une photosynthèse mais en chauffant le moins possible, puisque toute calorie injectée doit in fine être évacuée par l'épiderme dans l'espace.

    En tout état de cause, je sais qu'en déversant simplement l'énergie lumineuse dans le spectre visible uniquement, j'ai largement de quoi chauffer l'intérieur. Le chauffage de l'Arche n'est pas un problème : c'est un cocon séparé de l'espace par une muraille de bois. La difficulté c'est bien de refroidir, et j'utilise pour cela la circulation de l'eau dans les torons, circulation de toute façon rendue nécessaire par la nutrition de cette paroi vivante (l'eau des torons est en genre de liquide de KNOP)

    L'intérêt des diodes, c'est justement que l'émission n'est pas thermique, donc qu'il y a peut être moyen d'être spectralement sélectif à l'émission.
    C'est d'ailleurs la difficulté qu'il y a à obtenir un éclairage "blanc" avec des LED puisqu'il faut "mimer" une émission thermique. La surface d'émission du manchon solaire peu rester froide (ou ce qui est équivalent, que vu que la conversion electricité-lumière est >0,90 et qu'il n'y a besoin que d'un circuit de refroidissement modeste).

    a+
    Parcours Etranges

  19. #15
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par DomiM Voir le message
    Bonjour,

    Toujours aussi impressionant !

    Mais au fait, c'est si gros qu'on se demande si l'air et l'eau qu'elle va emporter ne vont pas manquer à la terre.

    L'eau on peut en trouver dans le systéme solaire mais l'air ?
    20 Gt (dont la moitié d'eau) ça reste quantité réellement négligeable pour la Terre, mais il n'y a pas vraiment d'intérêt à les extraire d'un puits gravitationnel aussi profond.

    On va plutôt utiliser un petit corps du système solaire (ou une sélection de plusieurs) contenant des glaces planétaires : eau (effectivement très abondante), CO2, CH4, NH3.

    L'atmosphère représente à peu près 600 Mt. L'azote nécessaire pour la formation du diazote atmosphérique se trouve essentiellement sous forme réduite (ammoniacale NH3) dans le système solaire. Ca demandera de l'énergie (92,2 kJ/mole). L'oxygène sera produit par photosynthèse (c'est a dire par photolyse de l'eau).

    a+
    Parcours Etranges

  20. #16
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Aroll Voir le message
    Bonjour,
    A Gilgamrsh;
    Nous avons déjà un petit peu discuté de l'arche sur un autre forum, tu avais rajouté quelques développements au sujet du système de propulsion et du "matelas protecteur de la corolle" (plasma opaque).
    Maintenant tu développes encore sur d'autres points (climat, production électrique, eau), mais je ne retrouve jamais ces nouveaux développements sur strangepaths.
    C'est parce que je ne vais pas à la bonne page, ou c'est normal?

    Amicalement, Alain
    Oui, c'est normal, strangepaths est un peu le lieu de synthèse de ce que j'ai pu valider au maximum ailleurs. Donc, si ça n'y est pas c'est soit que je n'en suis pas satisfait soit que je n'ai pas encore eu le temps

    a+
    Parcours Etranges

  21. #17
    YBaCuO

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Donc je passe sur le développement concernant la température. T=cte sur toute la section.
    Bonjour,

    Si tu utilises cette hypothèse les convections sont rapidement stoppé, en effet supposons une bulle d'air chaud, étant moins dense que l'air environnant celle-ci s'élève et subit alors une détente qui la refroidit. La progression est stoppée lorsque la température de la bulle est égale à la température environnante.
    J'ai en plus l'impression que cette hypothèse est en contradiction avec elle même, puisque la convection est stoppé la chaleur s'accumule en bas donc le profil de température ne peut être maintenu constant sans procédé artificiel.

    Un profil de température suivant l'hypothèse d'une transformation adiabatique (ou pseudo adiabatique si on tient compte de l'humidité) me paraitrait meilleur, plus semblable à ce qu'on retrouve sur Terre.

  22. #18
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par YBaCuO Voir le message
    Bonjour,

    Si tu utilises cette hypothèse les convections sont rapidement stoppé, en effet supposons une bulle d'air chaud, étant moins dense que l'air environnant celle-ci s'élève et subit alors une détente qui la refroidit. La progression est stoppée lorsque la température de la bulle est égale à la température environnante.
    J'ai en plus l'impression que cette hypothèse est en contradiction avec elle même, puisque la convection est stoppé la chaleur s'accumule en bas donc le profil de température ne peut être maintenu constant sans procédé artificiel.
    Bien sur et le procédé en question consiste à pomper de la chaleur dans l'océan à l'aide d'échangeurs pour la communiquer au liquide qui circule dans les torons de l'arche. La chaleur serait donc communiquée au niveau du sol et retiré également à ce niveau.

    Donc en principe, on peut fortement limiter les échanges entre basse et haute altitude.

    A haute altitude, l'atmosphère serait refroidit lentement par le contact avec les parois latérales (qui ne forment pas des murs droits mais qui retombent comme un "drap mouillé" depuis le moyeu vers le sol, et forme un toit sur une partie du sol). Peut être que des nuages pourraient se former là.


    Un profil de température suivant l'hypothèse d'une transformation adiabatique (ou pseudo adiabatique si on tient compte de l'humidité) me paraitrait meilleur, plus semblable à ce qu'on retrouve sur Terre.
    Aux échanges avec les parois près, c'est bien comme ça que je vois la chose.

    a+
    Parcours Etranges

  23. Publicité
  24. #19
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    La surface d'émission du manchon solaire peu rester froide (ou ce qui est équivalent, que vu que la conversion electricité-lumière est >0,90 et qu'il n'y a besoin que d'un circuit de refroidissement modeste).

    a+
    En français...

    La surface d'émission du manchon solaire peut rester froide et ne nécessiter qu'un refroidissement modeste, car la conversion électricité-lumière est >0,90 .
    Parcours Etranges

  25. #20
    DomiM

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Bonjour,

    Je n'arrive pas a concevoir que l'air puisse subir la pseudo gravité produite par la force centrifuge à moins de l'entrainer à la même vitesse que le sol mais si c'est par le frottement du sol sur l'athmosphére ça risque de faire des vents violant.
    Peut être des pales solidaire du moyeux ?
    Mesurer la masse de la situation permettrait de connaitre sa gravité :)

  26. #21
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    Je trouve assez dommage, dans toute cette prose indigeste, de ne pas citer Rama de , qui est certainement à l'origine de cette reflexion; quelques images de synthese ici: http://ebruneton.free.fr/rama3/rama.html

    Et un article sur le roman là: http://www.yfolire.net/sf/critiques.php?id=2961

    Pour ma part je ne vois pas l'interret de recreer un panel de climat complet; il suffit d'un climat temperé avec quelques légumes, arbres et animaux; le but n'est pas de conserver la totalité des espèces, mais de subvenir aux besoins d'une population.

  27. #22
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Circulation atmosphérique dans l'arche interstellaire

    L'auteur des images a pris quelques libertés avec les geographie de Rama apparement.
    Un détail que j'ai oublié de mentionner; l'idée de Rama est puisée dans le projet Orion: http://fr.wikipedia.org/wiki/Projet_Orion

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