La pression ou vitesse d'un liquide, pour déterminer son efficacité à une certaine distance

[invite3c40bf72]

Bonjour,

Voila je voudrai connaitre la pression ou la vitesse d'un liquide, en l'occurence l'eau ici, sortant d'un nettoyeur haute pression de 140 bars et 660l/h, à une certaine distance de la sortie de la buse.
Comme 1m, ou 1.5m ?


ps: copie du sujet de chimie dans cettre rubrique qui s'avère plus correspondre

Merci d'avance
-----

[Eurole]

Bonjour,
Voila je voudrai connaitre la pression ou la vitesse d'un liquide, en l'occurence l'eau ici, sortant d'un nettoyeur haute pression de 140 bars et 660l/h, à une certaine distance de la sortie de la buse.
Comme 1m, ou 1.5m ?
ps: copie du sujet de chimie dans cettre rubrique qui s'avère plus correspondre
Merci d'avance

Bienvenue en Physique.
Est-ce indiscret de demander le but de la question, qui n'est pas claire?

Il manque une donnée essentielle, le débit
et également la section du jet à son contact avec la surface à nettoyer.

.

[obi76]

Bienvenue en Physique.
Est-ce indiscret de demander le but de la question, qui n'est pas claire?

Il manque une donnée essentielle, le débit
et également la section du jet à son contact avec la surface à nettoyer.

.

Bonjour,
on peut même aller beaucoup plus loin. Je présume qu'il sagit d'un kascher. Par conséquent, vu la vitesse du liquide et la pression en sortie de buse, il va s'atomiser rapidement et les gouttes vont être ralenties par l'air ambiant. Ca ne va pas être simple (calcul de la longueur d'atomisation => taille des gouttes requise et angle d'ouverture en sortie de buse, sachant que celui peut évoluer à cause des forces de traînées sur les gouttes).

Cordialement,

[invite3c40bf72]

Bonjour,

Merci tout d'abord pour vos interventions

Le débit est de 660litres par heure soit 11litres par minute;

Ok pour la surface de contact avec l'objet, admettons que je prenne 1.5m, l'angle de propagation de l'eau sortant de la buse( rotabuse) est de 20°, c'est a dire que le rayon du cercle désignant la surface de l'objet en contact de l'eau est de 1500mm*tan10°=264.5mm
Donc la surface théorique serait de 264.5²*pi=219 786.6 mm² soit environ 0.22m²; et aprés ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Je maintiens, à cette distance le jet est atomisé, donc (très) difficile.

La surface de sortie de buse (ou son diamètre) = ?

[invite3c40bf72]

ils parlent tous en calibre, ce serait de calibre 04 ...

[obi76]

ils parlent tous en calibre, ce serait de calibre 04 ...

Heu là comme ça ça me dit rien....

[invite3c40bf72]

J'ai trouvé un site qui je pense est cohérent pour la conversion du calibre en mm

http://www.unitconversion.org/length...onversion.html


donc cela ferait calibre 04 = 1.016 mm

[obi76]

A la louche ça fait 3mm². Bon 'y réfléchis dans la journée, je te redis ça...

[invite3c40bf72]

Oui a peu prés

Merci beaucoup bonne journée

[invite3c40bf72]

Euh non pas 3mm²

1.016 c'est le diamétre donc le rayon=0.508 soit la surface 0.81mm²

[obi76]

Re,

après réflexion rapide, tu as conservation de la quantité de mouvement entre la sortie de la buse et le mur (air ou non). En effet, la mise en mouvement ou le couplage entre les gouttes et l'air se fait par conservation de la quantité de mouvement.

Cependant, la masse volumique elle va varier (en considérant le mélange eau+air homogène). On suppose que les gouttes et l'air arrivent à la même vitesse (Stokes très faible, que j'aime bien cette expression ).

Connaissant le rapport des surfaces tu peux en avoir une première approximation :

tu as

avec le débit volumique en sortie de buse.

Trois inconnues : la masse volumique du mélange, la fraction massique d'eau et la vitesse de son arrivée : , et

Il faut une seconde équation, la conservation du débit volumique d'eau (mais pas d'air) :



avec la fraction massique d'eau dans le mélange (=1 en sortie de buse).

Dernière équation : la masse volumique en fonction des fractions massiques :

car

On fait une jolie tambouille et on obtient :







On obtient les caractéristiques de ton jet contre le mur :







Avec et tu en déduis directement la pression contre le mur. Remplace juste mes termes par les bonnes valeurs.

Valà valà

EDIT : je viens de m'apercevoir que ça ferai un excellent sujet de partiel pour les L3 , merci ^^

[invite3c40bf72]

ok ok merci beaucoup de ta démonstration mais c'est pas trés clair chez moi tout ça^^

U et Y correspondent à quoi ?



ps: ravi de t'avoir aidé à ma façon mais tu m'as plus aidé que je t'ai aidé

[obi76]

U c'est la vitesse, Y c'est la fraction massique d'eau (ça à la rigueur tu t'en fous, tu as la masse volumique du mélange).

[invite3c40bf72]

oK merci bien

Je vais voir tout ça et je te retiens au courant;

Merci de ton aide

[LPFR]

Bonjour.
J'arrive un peu tard.
Je trouve qu'on a déplacé le problème car la densité du mélange est aussi inconnue que la vitesse.

Par contre, ce qui se conserve (pour la même raison que la quantité de mouvement) est la force (de recul) exercé par l'eau sur la buse et sur le mur: elles ont la même valeur et sont de sens opposé, bien sûr.

Et là j'ai déplacé l'inconnue à la surface sur laquelle tombe le jet (ou le mélange d'eau et air).
Au revoir.

[invite3c40bf72]

bonjour,

cela veut dire que dans l'équation :

v buse*S buse*Y eau,buse = Y eau, mélange*S mur*U mur

on a à droite tous les membres qui sont inconnus ...

[LPFR]

bonjour,

cela veut dire que dans l'équation :

v buse*S buse*Y eau,buse = Y eau, mélange*S mur*U mur

on a à droite tous les membres qui sont inconnus ...

Re.
Oui.
A+

[obi76]

Ben oui, mais comme j'ai 3 équations, j'ai trouvé les 3 inconnues (paramètres à la surface du mur) en fonction des paramètres connus (paramètres en sortie de buse).

Cordialement,

[invite3c40bf72]

Oui mais dans les 3 équations pour trouver les valeurs au niveau du mur, j'ai toujours dans une équation au moins 1 inconnue

[obi76]

Oui mais dans les 3 équations pour trouver les valeurs au niveau du mur, j'ai toujours dans une équation au moins 1 inconnue

Non

ne dépend que des paramètres en sortie de buse. Une fois que tu as , tu as qui ne dépend lui aussi que de et de valeurs en sortie de buse et qui ne dépend que de et de valeurs en sortie de buse.

[invite3c40bf72]

"Ro" mélange dépend de U mur dans ton équation ...

[obi76]

Ben non, de , la surface du jet au mur :

On obtient les caractéristiques de ton jet contre le mur :







Avec et tu en déduis directement la pression contre le mur. Remplace juste mes termes par les bonnes valeurs.

Valà valà

[invite3c40bf72]

Donc j'ai bien examiné tout ça et après plusieurs essais, je ne trouve pas comme toi pour "Ro" mélange

peux tu me détailler ta démarche s'il te plait

[LPFR]

Donc j'ai bien examiné tout ça et après plusieurs essais, je ne trouve pas comme toi pour "Ro" mélange

peux tu me détailler ta démarche s'il te plait

Bonjour.
Je trouve votre position un peu osée.
Vous dites en gros "je n'ai pas compris: recommencez!".
Et non. Les explications que l'on vous a données sont claires. Si vous ne trouvez pas la même chose, expliquez ce que vous avez fait et ce que vous avez trouvé et là, Obi76, s'il y en a envie, essaiera de trouver votre erreur.
Au revoir.

[invite3c40bf72]

Bonjour,

Excusez moi si vous l'avez pris comme cela;
Mais je ne sous entendais pas que la démonstration était fausse.
C'est juste que lors du passage de l'écriture de "Ro" mélange en fonction de U mur, à l'écriture de "Ro" mélange en fonction de Smur.
Je n'arrive pas à trouver un résultat qu'en fonction de S pour les valeurs concernant le mur. Je voudrai juste connaitre les étapes pour obtenir le résultat;
Ca semble peut étre simple, car il faut remplacer U mur et Y eau et peut étre d'autres par leurs équations; mais je n'y arrive pas...

Cordialement

[obi76]

En fait tu tombes sur 3 équations à 3 inconnues (2 inconnues distinctes par équation). La "tambouille" en question consiste à prendre 2 équations et exprimer chaque variable inconnue en fonction de l'autre, et tu remplace tout dans la troisième.

Si je ne sais pas quoi faire (ce dont je doute fort) je te ferai une démo complète mais bon là maintenant tout de suite ce n'est pas le cas...

[invite3c40bf72]

oK,

Merci d'avoir répondu

[invite3c40bf72]

Bonjour, donc aprés avoir fait de nombreux essais , je dois étre imcompétent..., je n'arrive pas à trouver en fonction de Smur.

Voila ce que je trouve :




je suis bloqué là ..., ça serait vraiment simpa que tu puisses me rééaider, car là ça me bloque tout mon travail.
Je comprends que tu n'as pas que ça à faire aussi ....

[obi76]

Salut,

déjà dimensionnelement c'est faux ce que tu as écrit, il te manque une surface au numérateur. Tu as des à gauche et des à droite...