Pression maximale admissible dans une boule

[invited7778b8b]

Bonjour à tous !
Je suis actuellement en train de travailler mon TIPE (qui consiste à vérifier les perfomances de l'Éolipyle et de voir comment optimiser au mieux ces dernières)

Plusieurs questions se posent.
J'aimerais tout d'abord déterminer jusqu'à quelle pression je peux faire monter la vapeur d'eau à l'intérieur de la boule.
Le problème se schématise donc en une boule en cuivre (qu'on supposera fermée), remplie à moitié d'eau, portée à ébullition et d'épaisseur e.
J'ai déjà fait quelques recherches sur les calculs à aborder, le problème est que je trouve une pression maximale de 8 bars, pour une épaisseur de 1mm... Je n'ai pas d'ordre de grandeur pour m'aider (1.5 bars pour un autocuiseur..) mais ça me semble quelque peu énorme comme pression ! Je m'en remet donc à vous.

Merci de vos réponses
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[f6bes]

Bjr à toi,
Les réseaux de distribution d'eau monte à 6 bars parfois.
Et les canalisations cuivre 12/14 ,par exemple, supportent trés bien !!
Donc 8 bars n'a rien d'énorme.
A+

[invited7778b8b]

Oui je suis d'accord mais 8 bar c'était pour une épaisseur de 1mm.
Pour un 1cm d'épaisseur (par exemple) je trouve plutôt 75 bars !

Sans compter le fait que dans mes calculs j'ai pris la limite d'élasticité du cuivre à 20°C. A 100°C elle sera forcément plus basse, ce qui pourrait donner une pression plus valable.
Reste à trouver cette limite d'élasticité en fonction de la température !

[FC05]

Sans le diamètre de boule, pas possible de répondre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited7778b8b]

Sans le diamètre de boule, pas possible de répondre.

Autant pour moi !

Je suis parti sur un diamètre de 14cm.
7cm de rayon intérieur donc. Je déterminerai le diamètre extérieur grâce à l'épaisseur qui donnera la plus haute pression admissible possible (tout en conduisant au mieux la chaleur, trouver le compromis donc)

[Jaunin]

Bonjour, Arnwo,
Encore bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Pour du cuivre à 25°C j'ai 110 [GPa] et pour 100°C j'ai 107 [GPa].
Comment allez-vous réussir à construire une sphère creuse d'une telle épaisseur ?
Cordialement.
Jaunin__

[invited7778b8b]

Bonjour Jaunin, encore merci.

Il me semble que ces valeurs correspondent au Module d'Young, je cherche la limite elastique du matériaux, donc plutôt son Re (qui est en MPa et pas en GPa pour le cuivre)

En fait la phase théorique risque d'être assez différente de la phase expérimentale. Les expériences s’atterreront plus sur l'influence des tuyères : leur nombre, leur longueur et les différents diamètres possibles.

Je voulais dans un premier temps réaliser une maquette sphérique. Mais faute de temps (et de moyen) je suis obligé de revoir mes objectifs à la baisse. Je travaillerai donc sur des canettes, en mesurant leur épaisseur, masse etc..

Reste également à étudier la différence de conduction thermique entre une sphère et un cylindre pour justifier le choix de tel ou tel solide

[Jaunin]

Bonjour, Arnwo,
Un document qui peut vous intéresser.
Cordialement.
Jaunin__

Voir en bas de la page
http://www.matthey.ch/index.php?id=ressort

[invited7778b8b]

Merci à tous pour vos réponses. Je vais tâcher de me débrouiller avec ça