Force de tirage d'un ventilateur

[invite2b80d83e]

Bonjour/Bonsoir à tous,

J'ai déjà parcouru plusieurs fois ce forum ce qui m'a permis souvent de trouver réponse à mes questions. Comme le titre l'indique, j'aimerai calculer la force de tirage d'une hélice en rotation d'un ventilateur.

J'explique mon cas:
Je suis en 2e Graduat Electromécanique, et je dois réaliser un projet ou tout ce qui est mécanique doit etre dimensionner. J'ai choisi un système d'extraction d'air dans une cabine de peinture (carrosserie véhicule). Je dois choisir une hélice, un moteur électrique et calculer le système intermédiaire (poulie courroie), mais également l'arbre de transmission, les roulements, les clavettes, ... Soit, mon problème est le suivant. Pour calculer l'arbre et les roulements, je dois connaitre ma FAMEUSE force axiale!
Cette force axial est crée par l'hélice du ventilateur en rotation.

Voici les données dont je dispose pour l'hélice.
Sous 940tr/min le ventilo assure un débit de 28.000m3/h. Il a un diamètre de 1m

J'ai déjà effectué de nombreuse recherche. Je suis souvent tombé sur des formules liées aux hélicoptères, etc ...
Voici la seule formule que je trouve.

F=Dm.(V2-V1) où: F = force
Dm= Débit massique
V2= vitesse de sortie
V1= vitesse d'entrée (a l'hélice)

Mon problème c'est que je ne connais pas la vitesse de l'air après son passage dans l'hélice!
Je me demandais si il n'y avait pas une autre formule pour calculer la force axiale d'une hélice en rotation avec par exemple son moment d'inertie... ou je ne sais quoi..


J'espère avoir été clair et précis.
D'avance merci à vous!
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[invitef3bc56df]

Lu
Avec Bernoulli :
Pe+rho*Ve²/2=Ps+rho*Vs²/2

donc la différence de pression entrée sortie :

dP=rho/2*(Vs²-Ve²)

Or tu peut connaitre celle çi grace à la puissance apportée à l'air :

Puissance = dP*débit volumique

Car tu connais surrement le rendement mécanique et le débit d'air brassé

La puissance en Watt
Le débit volumique en m^3/s
La pression en pascal

Voilà, si tu as de question, n'hésite pas
++

[invite2b80d83e]

Ha Bernoulli, je connais en plus!

J'ai vérifié ce que tu m'as dit, c'est correct (niveau unité etc). Un grand merci à toi

Voici mon développement pour les prochains qui passeront par ici.

Débit volumique (Qv): 28.000m^3/h soit 7.778m^3/s
Puissance mécanique (Pm): 1500W (puissance mécanique du moteur électrique qui ne change nul part du moteur à l'hélice)

Pm=dP*Qv
dP=Pm/Qv
N/m²=(Nm/s) / (m^3/s) Ok
dP=1500/7.778=192.857N/m²

Bernoulli: Pe+((rho*Ve²)/2)=Ps+((rho*Vs²)/2)
Pe-Ps=dP=((rho*Vs²)/2) - ((rho*Ve²)/2)
dP=(rho*(Vs²-Ve²))/2
Ici Ve est nul, donc:
Vs=((dP*2)/rho)^1/2 (racine carrée)
Vs=17.27m/s

N/m² divisé par kg/m3 égale des m²/s² avec la racine ça devient m/s c'est donc bien une vitesse.

F=Qm*(Vs-Ve) Ve toujours nul.
F=Qm*Vs où: F = force de tirage (force axiale recherchée) (N)
Qm= Débit massique (kg/s)

Qm=Qv*rho=7.778*1.293=10.0569 kg/s

(m^3/s)*(kg/m^3)=(kg/s)

F=10.0569*17.27=173.68 N

(kg/s)*(m/s)=(kg*m/s²)=N

Voila, force axiale trouvée! Encore merci.
Ps: On sait tout vérifier avec les unités ^^

[invitef3bc56df]

Re
C 'est sur rien de mieux que l'analyse dimensionnelle !!!
Les ordres de grandeurs on l'air correct. Je pense que tout vas bien
C'est quoi comme ventilateur? Pour la ventilation ?

PS : je pense que tu devrais renommer le sujet "force de réaction d'un ventilateur"
Parce que c'est plus parlant et que ton sujet pourrais resservir à l'occase

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2b80d83e]

Un ventilateur pour extraire de l'air. Ici dans une cabine de peinture de carrosserie de voiture . On doit dimensionner arbre roulement poulie courroie clavette. Bien entendu dans la réalité, pour cette application, on ne calcule pas la force axiale, l'arbre doit pourvoir tenir au moment de torsion et à la force de tirage de la courroie avant la force axiale ... En réalité, on bloque simplement un roulement en X et on en parle plus ^^
Mais ici comme c'est pour l'école dans le cadre d'un projet, on doit calculer tout! Encore merci à toi!

[invitef3bc56df]

OK
C'était bien à un truc du genre
Bonne chance
++

[invite2b80d83e]

Je vais passer pour un débutant en forum, mais comment on edit un message ici? Pour changer le titre du sujet comme tu me l'a demandé

[FC05]

On ne peut pas ... les modos peut-être.

Sinon, soyons clairs, la force calculée est // à l'axe de rotation alors que la force imposée par la courroie est perpendiculaire.

[invite2b80d83e]

On ne peut pas ... les modos peut-être.

Sinon, soyons clairs, la force calculée est // à l'axe de rotation alors que la force imposée par la courroie est perpendiculaire.

Je ne comprend pas bien votre réaction. J'ai toujours parler de force axiale. Ça veux bien dire que c'est dans l'axe de l'arbre.. J'ai parler une seule fois de force de tirage de courroie, c'est vrai que je n'ai pas mentionner que c'était une force perpendiculaire (ca me semblais logique). Mais ça n’influençais en rien le calcul de la force que je recherchais.