TIPE : propulseur MHD

[invitef5cd86fb]

Bonjour,
Je suis actuellement en première année de prépa PC et j'ai décidé pour mes TIPE (Travaux d'Initiative Personnels Encadrés) de m'intéresser à la propulsion MHD.

Je dois réaliser une expérience, et donc concevoir un propulseur MHD miniature. Il faut que je trouve les aimants adéquat. D'après les renseignements que j'ai trouvé, beaucoup prennent les aimants de disque dur car ils sont petits, légers mais puissants.

Mon problème est que nous devons les acheter en ligne et je n'arrive pas à trouver quelle aimant il faut que j'achète. Impossible de trouver la puissance d'un aimant d'ordinateur.

Donc ma question est : Savez-vous quelle puissance ou quelle force d'adhérence est nécessaire pour concevoir un petit bateau propulseur MHD?
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenue au forum.
Avez-vous un schéma de votre moteur?
De toute façon il vous faudra des aimants avec le B le plus élevé. Dans les aimants courants ce sont les aimants au niobium.
La forme dépend de la géométrie de votre moteur.
Au revoir.

[phuphus]

De toute façon il vous faudra des aimants avec le B le plus élevé. Dans les aimants courants ce sont les aimants au niobium.

Bonjour,

n'y aurait-il pas quelques petites fautes de frappe ? Pour les aimants, il faut donc un Br élevé (le petit "r" est important...), on peut trouver très facilement sur le net des aimants Néodyme - Fer - Bore, les plus puissants dans les aimants communs, avec un Br supérieur à 1.3 T.

@Agathe3618 : les constructeurs d'aimants parlent souvent en grade d'aimant et non en champ rémanent (le champ rémanent est le Br), les grades élevés actuels commencent à "N42". Plus le nombre est élevé, et plus l'aimant a de la patate.

[invite6dffde4c]

Bonjour Phuphus.
Effectivement c'est néodyme et non niobium, mais je ne dirai pas que c'est une faute de frappe, c'est une faute d'attention. Pour le 'r' du champ rémanent ce n'est pas une faute de frape. Le champ d'un aimant, une fois fabriqué, n'a aucune ambigüité. C'est nécessairement le champ rémanent.
Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef5cd86fb]

Merci, pour vos réponses.

On a continuer nos recherches, et on voulait opter pour des aimants N48 mais apparemment ce serait peut-être un peu trop puissant?!

Mais après si on prend un aimant vraiment puissant, quel est le moyen le plus efficace pour les "tenir". Du scotch suffirait à immobiliser des aimants N42?

et sinon une notion que je n'ai pas trop comprise : apparemment on a un risque de créer une électrolyse. Cet à dire? à cause de la tension? dans ce cas on doit avec une petite tension? c'est quoi la "limite"?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Avez-vous calculé la force que vous allez obtenir?
C'est pour cela que je vous ai demandé un schéma.
Et oui, pour avoir une force qui soit visible, vous serez probablement obligés de faire de l'électrolyse. Et utiliser de l'eau salée pour augmenter la conductivité.
Vous n'aurez jamais un aimant trop puissant pour faire avancer votre bateau.
Au revoir.

[invitef5cd86fb]

Mais il y a pas d'inconvénient à faire de l'électrolyse?
Et on a pas calculer la force. Notre priorité était un peu de commander les aimants en fait.
On pensait faire les calculs après..

[phuphus]

Bonjour,

du N48 est déjà très bien, mais bien entendu comme le dit LPFR si vous pouvez prendre du N55 ne vous gênez pas (vous ne trouverez à priori par au délà de N55).

Pour la démarche, n'est-elle pas à l'envers ? La normalité serait de :

- dimensionner votre moteur MHD
- commander / usiner les pièces en conséquence

Connaissez-vous les délais d'approvisionnement de vos aimants ? Sont-ils critiques vis à vis de votre planning prévisionnel ? (Avez-vous fait un planning prévisionnel ? )

Pour l'aimant, le grade seul ne suffit pas. Vous n'obtiendrez pas grand chose avec un aimant seul. Par contre, avec un aimant placé au centre d'un circuit magnétique possédant un entrefer autour duquel seront placées vos électrodes, alors là oui vous pourrez avoir une propulsion correcte. Je pense que l'ajout de masse du au circuit magnétique sera largement compensé par l'augmentation de flux. Dans ce cas, c'est même la surface de votre aimant qui jouera au premier ordre sur la densité de flux utile à la propulsion (donc celle présente dans l'entrefer). Je ne saurais que trop vous conseiller un aimant :

- N48
- épaisseur maxi 7mm (au delà, la réluctance propre de l'aimant, analogue par exemple de la résistance interne pour un générateur électrique, vous empêchera de tirer le maximum de flux de votre aimant, par contre le prix lui continuera d'augmenter)

Petite astuce : le but de votre circuit magnétique n'est pas de tirer le maximum de puissance de votre aimant (cas de l'adaptation d'impédance entre générateur et charge) mais de tirer le maximum de flux (c'est loin d'être pareil !!). Essayez donc de vous rapprocher le plus possible, lors du dimensionnement de votre entrefer et dans les limites des autres contraintes de conception, d'un aimant en court-circuit.

Au besoin, si vous n'avez pas tout compris à mon message, vous avez au moins toutes les expressions consacrées pour faire ensuite une recherche par vous-même. En TIPE, je pense que tous ces concepts sont à votre portée !

EDIT : pour l'électrolyse, cela génère un mélange gazeux explosif et risque d'attaquer vos électrodes. Mais à part cela, rien de gênant

[phuphus]

Petite astuce : le but de votre circuit magnétique n'est pas de tirer le maximum de puissance de votre aimant

Petite rectification : j'aurais dû marquer "n'est pas de tirer le maximum d'énergie de votre aimant". Un aimant ne fournit pas de puissance (il ne s'use pas lorsque l'on s'en sert !).

[invitef5cd86fb]

Bonjour!
Merci beaucoup Phuphus et LDFR pour la rapidité de vos réponses. Toutes vos explications vont bien m'aider.
Je pense que je vais pouvoir me débrouiller maintenant.
bonne continuation, bonne soirée.

[invite60dea22c]

Bonjour,

Pour avoir déjà fabriqué un petit bateau à propulseur MHD miniature (en eau salée), je conseillerai d'acheter des aimants Néodyme - Fer - Bore de grade N40 ou N42 (au-delà le gain en champ est minime, mais le gain en prix ne l'est pas!).
Pour les fixer, il suffit de les insérer dans un U métallique: leur force d'attraction les maintiendra.

L'électrolyse n'est pas un problème en soi ; elle va simplement limiter la performance du bateau en absorbant une partie de la puissance électrique, et contribuer au dommage de l'électrode.

Pour mieux fixer les idées sur les performances espérées, et éventuellement avoir plus de détails sur la fabrication d'un propulseur MHD en eau salée avec des aimants, vous pouvez consulter cet article publié, aussi accessible à cette adresse: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01555343/document

Cela vous donnera aussi la mise en équation de ce système très simple