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Vitesse de dépressurisation de l'air ?



  1. #1
    delphi_jb

    Question Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Bonjour, j'aurai une petite question:

    si je compresse de l'air dans un tube fermé à disont 2 bars,
    admettons que je puisse ouvrir instantanémenent une extrémité de ce tube ,
    Combien de temps faudrait-il a l'air compressé pour se décompresser completement ?

    est-on dans le léthal ?

    -----


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  3. #2
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Tu va avoir une onde de choc qui se déplace à c, précédé d'une onde de décompression (ou suivie, ça dépend des conditions).

    Je te suggère de te renseigner sur les tubes à choc , dont les solutions sont appelées solutions d'Euler (gros problèmes académiques de numérique).

  4. #3
    delphi_jb

    Question Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    donc s'onde de choc se deplace à la vitesse de la lumière.

    Mais pour avoir un travail résultant d'une poussée de l'air en décompression, c'est l'onde de décompression dont je doit m'interresser non ?

    J'ai regardé le lien et j'ai effectivemnt vu Celerité pour la vitesse de l'onde de choc mais je n'ai rien vu pour ce qui est de l'air en lui meme...


    Existe-il un lien entre :

    le volume d'air compressé
    la pression de l'air
    la surface de sortie (de fuite)

    l'air à-t-elle une valeur maximal de compression ?

  5. #4
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Citation Envoyé par delphi_jb Voir le message
    donc s'onde de choc se deplace à la vitesse de la lumière.
    célérité ne veut pas dire "vitesse de la lumière". La célérité d'une onde de pression c'est la vitesse du son...

    Citation Envoyé par delphi_jb Voir le message
    Mais pour avoir un travail résultant d'une poussée de l'air en décompression, c'est l'onde de décompression dont je doit m'interresser non ?
    Tout à fait

    Citation Envoyé par delphi_jb Voir le message
    J'ai regardé le lien et j'ai effectivemnt vu Celerité pour la vitesse de l'onde de choc mais je n'ai rien vu pour ce qui est de l'air en lui meme...
    Tu as la vitesse de l'onde et la vitesse des molécules. Dans le second cadre c'est de la physique stat.

    Citation Envoyé par delphi_jb Voir le message
    Existe-il un lien entre :

    le volume d'air compressé
    la pression de l'air
    la surface de sortie (de fuite)
    A priori oui, mais le tube à choc c'est avec une surface d'évacuation égale à la section du tube.

    Citation Envoyé par delphi_jb Voir le message
    l'air à-t-elle une valeur maximal de compression ?
    Oui, au delà de cette valeur (qui dépend de la température), certains de ses composants deviennent liquide.

  6. #5
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    merci pour toute ces réponses.

    en fait, je voulais compresser de l'air dans un volume fermé et le libérer
    via une valve dont la section d'evacuation serais la section du volume en lui même.

    Donc si j'ai un volume d'air compressé en attente d'être libéré, j'ai une
    energie potentiel. Si je diminue la section de sortie (donc de la valve), l'air se balladerai t-elle plus vite dans cette petite section ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Il n'y a aucune raison que l'air aille plus vite à travers un trou de section plus petite.

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  10. #7
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    ok. donc la vitesse de détente maximal de l'air ne peut être supérieur à la vitesse du son. c'est ce que je voulais savoir..

  11. #8
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    tant que j'ai le post ouvert, en parlant de vitesse de détente, qu'elle serait-elle pour un ressort ?

  12. #9
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    si je pose cette question, c'est parceque quelqeu chose me turlepine.


    admettons une chambre avec un piston de diametre 1cm. A l'extrémité de cette chambre, un petit trou, style 1 mm (la seul sortie de la chambre)

    Enfin, je rempli la chambre completement avec de l'eau.

    on a donc 2 sections différente:

    78,54 mm² pour la chambre
    0,7854 mm² pour le trou de sortie.



    ma question est la suivante:

    La section du trou de sortie étant 100x plus petit que la section de la chambre,
    pour une vitesse constante du piston, l'eau s'echapperai-t-elle 100x plus vite par le trou ?

  13. #10
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Citation Envoyé par delphi_jb Voir le message
    ma question est la suivante:

    La section du trou de sortie étant 100x plus petit que la section de la chambre,
    pour une vitesse constante du piston, l'eau s'echapperai-t-elle 100x plus vite par le trou ?
    La réponse est oui, à cause de la conservation du débit. Mais tu as une défférence fondamentale entre de l'eau et de l'air. L'eau est considérée (en général, et ici c'est le cas), incompressible. Par conséquent tu n'a pas d'onde acoustique dedans.

    L'air lui est compressible, donc tu as des ondes, et dans le tube à choc (selon les cas) tu peux avoir 2 ou 3 ondes qui se créent (qui par ailleurs peuvent aller plus vite que c: c-v, c et c+v).

    EDIT : pour un ressort ça peut être n'importe quoi, t'es juste limité par la vitesse de la lumière

  14. #11
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    cool

    En fait, je vasi plus me porter vers l'eau alors. Du fait de son imcompressibilité, c'est plus facilement maléable.


    question n°2:

    (c'est un ressort qui pousse le piston...)

    la puissance du ressort devra-t-elle aussi etre multiplié par 100 pour pouvoir assumer une vitesse linéaire proche de sa vitese à vide ?

    peut-on calculer la puissance neccaissaire (raideur?) ?

  15. #12
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    là j'ai pas trop compris la question...

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  17. #13
    delphi_jb

    Question Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Oui, en fait, je me demandait ceci:

    du fait du poid des éléments (piston, eau), Le ressort , suivant sa raideur, va pouvoir se détendre à une certaine vitesse.


    MAIS si on lui bouche le passage par une section 100x plus petite, on est bien d'accord que ce ressort ne va pas pouvoir de détendre a la meme vitesse que de simplement pousser l'eau et le piston.


    ma question est:
    Pour que le ressort se détende aussi vite avec la petite section que sans la petite section, faut-il multiplier sa raideur par 100 ?

  18. #14
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Je me rend compte que ce n'est pas très clair.. lol



    bon je vais essayer de faire simple:


    http://home.scarlet.be/~cb206265/system.swf


    Il faut imaginer ici que la poussée du ressort est constante sur toute sa course...


    Donc, au plus la sortie est petite, au plus le ressort a du mal. Moi ce que
    je voudrai savoir, c'est si on augmente la puissance du ressort proportionnelement a la réduction du petit trou, cela comblera t-il sa perte de vitesse ?

  19. #15
    Garion

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    L'eau est considérée (en général, et ici c'est le cas), incompressible. Par conséquent tu n'a pas d'onde acoustique dedans.
    Heu, le son se propage bien dans l'eau, c'est facilement constatable.

  20. #16
    Patrick10

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Heu, le son se propage bien dans l'eau, c'est facilement constatable.
    En effet c'est une grave erreur! Les ondes acoustiques existent dans TOUS les milieux sauf le vide. Tant qu'il y a des atomes, il peut y avoir du son! De plus la vitesse augmente plus la matière est dense. Le son se propage plus vite dans l'eau que dans l'air évidemment.

  21. #17
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Ce n'est pas une grave erreur. Le son se propage dans l'eau, mais dans ce cas précis j'ai précisé qu'on peut considérer l'eau comme incompressible. Cette incompressibilité aura comme effet de ne pas avoir d'onde acoustique (ou alors qui se déplace à une vitesse infinie).

    En l'occurrence la vitesse du son dans l'eau est telle (très peu compressible) que face aux ordres de grandeur de son système on peut la considérer comme infinie. Pour simplifier j'ai pris l'eau incompressible pour avoir div(u) = 0, ce qui implique une conservation du débit et donc pour répondre à sa question. Maintenant si vous voulez la rendre compressible, pas de problème, mais dans ce cas là je serai incapable de vous dire si la vitesse de l'eau en sortie sera 100 fois celle dans le tube (en moyenne c'est vrai mais pas en instantané).

    Cordialement,

  22. #18
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Ce n'est pas grave dans le sens ou le tube a choc n'est plus d'actualité pour le systèm.


    j'aurai simplement voulu savoir si, pour un débit conservé, la force exercé doit etre 100x supérieur pour faire echapper de l'eau par un trou 100x plus petit que la surface du piston ?

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  24. #19
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Difficile à dire. S'il te faut une réponse il faudrai encore une hypothèse restrictive (un peu trop à mon gout s'il sagit d'eau) : négliger la viscosité...

  25. #20
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Je vais faire un permier jet théorique. partons de quelque chose:







    Donc. Imaginons une chambre de diamètre 5cm comprenant 1 piston.
    Cette chambre, totalement fermé à son extrémité mis à part un petit trou de 5mm de diamètre, est rempli d'eau (non visible.. ).


    La section de la chambre est de:
    D1 = 5 cm
    S = Pi * r² ==> S = 3.14... * 0,025m²
    S = 0,0019635 m²


    La section du trou d'échappement est de:
    D2 = 5 mm
    S = Pi * r² ==> S = 3.14... * 0,0025m²
    S = 0,000019635 m²


    rapport = D1 / D2 ==> 0,0019635 m² / 0.000019635 m² = 100
    Donc, nous avons un petit trou de surface 100x plus petit que la chambre elle meme.









    Donc, sur base de notre rapport de sortie: V2 = rapport * V1

    Donc la Vitesse à la sortie du petit trou sera 100x plus grande que la vitesse du piston.

    De cette manière, on peut deduire aussi que SI notre ressort etait a peine capable de pousser l'eau en dehors de la chambre sans extrémité fermé, Celui ci serai 100X plus lent A CAUSE de cette petite extrémité de sortie.








    Ce que j'essaye de demander c'est:
    Si on veux que notre ressort ne soit pas ralenti (par rapport a sa vitesse face a une extrémité non fermé), doit-on augmenter sa raideur par 100x ?

  26. #21
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    en fait, faut prendre la viscocité comme un rendement.

    celle de l'eau a 20° est de 1,002 × 10-3.

    donc 0.001002

    100- 0.001002 = 99,99% (0.001002% de perte...)


    c'est negligeable

  27. #22
    obi76

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    Avant de chercher (pas avant demain, là je suis claqué), juste pour savoir : tes schémas tu les a fait avec quoi ?

  28. #23
    delphi_jb

    Re : Vitesse de dépressurisation de l'air ?

    heu ceux ci sont fait en 3dsmax.

    pour des truc plus simple, toshop ou illustrator.

    enfin l'animation, c'est du flash...


    pour ?

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