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Problème pertes de charge



  1. #1
    Tech007

    Problème pertes de charge


    ------

    Bonjour,

    J'ai un problème à résoudre.

    A) Calculer les pertes de charges pour un tuyau en fonte neuve de 300mm de diamètre et 300m de longueur dans lequel circule:
    1; de l'eau à 20° à la vitesse moyenne de 1.5 m/s.
    2; du fioul (visco. cinématique = 17.10-6 m2/s) à la même vitesse.

    Pour le 1, j'ai donc calculer mes Reynolds sachant que Rho=1000 kg/m3 v=1.5 m/s et diamètre = 0.3m et visco dynam.= 10-3. Jusque là pas de soucis. J'ai obtenu mon coeff. lambda avec un diagramme de Moody. Et j'ai, grâce à la formule des pertes de charges linéaires, réussi à trouver lon résultat en Pascal. J'ai utilisé cette formule:
    image049.gif

    Pour le 2 ça se corse. Je n'ai pas Rho du fioul donc j'ai utiliser cette formule:
    image050.gif

    Je me retrouve donc avec une perte de charge en mCL. Avec cette valeur en mCL que j'ai transformé en Pascal, j'ai repris la première formule pour en extraire Rho et arrive à un Rho du Fioul = 1018 kg/m3. Je pense bien sur que je me suis trompé de route et aimerais qu'on m'explique (sans me donner la réponse) si il y a moyen de faire directement avec la visco. cinématique, ou si l'on peut retrouver Rho, .... ou peut être dois je passer par les équations de Bernoulli mais là, ayant réfléchi à cette solution, je ne vois pas comment y arriver.

    Merci à vous

    -----
    Dernière modification par Tech007 ; 06/11/2011 à 05h16.

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  3. #2
    DomiM

    Re : Problème pertes de charge

    Bonjour,

    On ne vois pas vos formule
    Le nombre de Reynolds représente le rapport entre les forces d'inertie et les forces visqueuses.

    On le définit de la manière suivante :



    avec

    U - vitesse du fluide [m/s]
    L - dimension caractéristique [m]
    ν - viscosité cinématique du fluide : [m²/s]
    - masse volumique du fluide [kg/m³]
    μ - viscosité dynamique du fluide [Pa.s] ou Poiseuille [Pl]
    qu'elle est l'état de surface de l'intérieur du tuyau en fonte neuve ?
    Dans une conduite à section circulaire, la dimension caractéristique est le diamètre. L'écoulement est laminaire lorsque le nombre de Reynolds est inférieur à une valeur critique pour laquelle se produit une transition assez brutale vers le turbulent. 2300 est la valeur généralement retenue pour cette transition mais, dans des conditions soignées (paroi particulièrement lisse, stabilité de la vitesse), la transition peut se produire pour une valeur plus élevée. On considère souvent que la transition peut se produire entre 2000 et 3000.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Reynolds
    Mesurer la masse de la situation permettrait de connaitre sa gravité :)

  4. #3
    Tech007

    Re : Problème pertes de charge

    Bonjour et merci de participer au sujet,

    Je n'arrive pas à mettre mes formules sur le forum, comment faites vous ?

    Cependant, comme je le disais pas de soucis pour moi pour calculer les Reynolds et retrouver Lambda car j'ai toutes les données dont j'ai besoin.
    Dans le cas de l'eau j'ai: Re=(1000x1.5x0.3)/10-3 = 450000. J'ai une rugosité de 0.25 mm (données dans un tableau) pour la fonte neuve. Grâce a cette donnée, au diamètre de la conduite et du diagramme de Moody, j'obtiens 0.02 de Lambda. Je peux à présent calculer ma perte de charge avec la formule:


    J'obtiens une perte de charge de 22500 Pa soit 0.225b.

    Maintenant dans mon cas avec le fioul,
    J'ai bien la viscosité cinématique donc je peux calculer mes Re:

    (1.5x0.3)/17.10-6 = 26470

    Je peux calculer Lambda grâce à la formule de Blasius:

    et j'obtiens 0.316x26470-0.25 = 0.0247

    Maintenant pour calculer la perte de charge je n'ai pas Rho:


    je suis donc passé par cette formule mais le résultat est en mCL:

    et j'obtiens 2.83 mCL.

    Ma question reste la même: suis je obliger de passer par cette dernière formule pour avoir ma perte de charge vu que je n'ai pas Rho du fioul ? Puis je retrouver Rho du fioul avec les données que j'ai ?

    Pour essayer, j'ai converti mes 2.83 mCL en Pascal ce qui donne 28300 Pa: est ce juste ?

    J'ai ensuite repris cette formule et j'ai extrait Rho:


    J'obtiens une masse volumique de fioul = 1018 kg.m3-1

  5. #4
    Tech007

    Re : Problème pertes de charge

    Bonsoir, ai je posté dans la bonne section de ce forum ?

  6. #5
    obi76

    Re : Problème pertes de charge

    Bonsoir,

    oui, mais un peu de patience, on est dimanche, tout le monde ne passe pas forcément par ici

    Pour la modération,
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

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

    Re : Problème pertes de charge

    Bonjour, Tech007,
    Ci-joint quelques liens qui j'espère pourront vous aider, si vous ne les avez pas déjà lu.
    Cordialement.
    Jaunin__



    http://forums.futura-sciences.com/ph...de-charge.html

    http://www.saint-gobain-pam.pt/images/add/formulaire/viscosit.pdf

    http://www.total.fr/pro/fioul-lourd/...viscosite.html

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  10. #7
    sitalgo

    Re : Problème pertes de charge

    B'jour,

    La masse volumique du fioul lourd peut être supérieure à 1000 kg/m3. La viscosité du gas-oil est de 9,5 10-6, avec 17 10-6 m²/s on peut supposer que c'est du fuel lourd.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  11. #8
    Tech007

    Re : Problème pertes de charge

    Merci à vous tous pour votre aide,

    J'ai bien lu les liens que tu m'as envoyé Jaunin. Pour les abaques, ça fera parti de notre prochain cours donc pour l'instant on doit rechercher des valeurs avec uniquement les formules que l'on a appris. Les autres liens pourront m'être utile lors de prochain exercice je pense.

    Donc avec mes 1018 kg.m-3, ceci peut bien être du fuel lourds.

    Ce que j'aimerais surtout savoir, c'est si ma démarche pour retrouver les pertes de charges et la masse volumique est bonne.

  12. #9
    Tech007

    Re : Problème pertes de charge

    Bon j'ai refais des calculs.

    Avec la formule de calcul des pertes de charge (résultat en mCL):

    Soit = 0.02 pour l'eau et 0.0247 pour le fuel. L = 300m, D= 0.3m, =1.5 m.s-1 et =9.81 m.s-2

    J'obtiens une perte de charge en mCL. Soit: 2.29 mCL pour l'eau et 2.83 mCL pour le fuel. Si je convertis en Pascal celà me donne 22900 Pa pour l'eau et 28300 Pa pour le fuel.

    Avec la formule de calcul des pertes de charge (résultat en Pa): j'ai tenté de récupérer .

    La formule que j'obtiens est:

    Donc j'obtiens bien 1018 kg/m3 pour le fuel mais 1017 km/m3 pour l'eau donc il doit bien y avoir un soucis.

    PS: j'ai 42 ans, l'école est très loin, et je n'ai jamais fait de génie chimique ....
    Dernière modification par Tech007 ; 07/11/2011 à 15h33.

  13. #10
    sitalgo

    Re : Problème pertes de charge

    Citation Envoyé par Tech007 Voir le message
    Avec la formule de calcul des pertes de charge (résultat en mCL):

    Soit = 0.02 pour l'eau et 0.0247 pour le fuel. L = 300m, D= 0.3m, =1.5 m.s-1 et =9.81 m.s-2
    Je trouve 0,0122 pour l'eau (visco cinématique de l'eau 1.10-6, je fais tout le calcul en visco cinématique)
    J'obtiens une perte de charge en mCL. Soit: 2.29 mCL pour l'eau et 2.83 mCL pour le fuel. Si je convertis en Pascal celà me donne 22900 Pa pour l'eau et 28300 Pa pour le fuel.
    C'est en mcl, pas mce, le rhogz se fait avec le rho du fioul et on ne connaît pas rho_fuel.
    Avec la formule de calcul des pertes de charge (résultat en Pa): j'ai tenté de récupérer .

    La formule que j'obtiens est:

    Donc j'obtiens bien 1018 kg/m3 pour le fuel mais 1017 km/m3 pour l'eau donc il doit bien y avoir un soucis.
    La formule est bonne mais j'ai bien 1000 pour l'eau.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  14. #11
    Tech007

    Re : Problème pertes de charge

    Je trouve 0,0122 pour l'eau (visco cinématique de l'eau 1.10-6, je fais tout le calcul en visco cinématique)
    0.0122 pour le ? Moi je passe par un diagramme de Moody qui a été photocopié 37.1010 fois.

    Pour les Re avec la viscosité cinématique: donc Re = 450000

    Sinon en passant par Blasius j'ai bien 0.0122

    Cependant, notre prof nous as dis que Blasius ne fonctionne que si Re>100000 c'est pourquoi je suis passé par Moody.

    Par contre je ne trouve pas 1000kg/m3 pour l'eau, comment as tu fais ?

  15. #12
    sitalgo

    Re : Problème pertes de charge

    Citation Envoyé par Tech007 Voir le message
    Cependant, notre prof nous as dis que Blasius ne fonctionne que si Re>100000 c'est pourquoi je suis passé par Moody.
    Oui, je n'ai pas fait gaffe au changement. Il faut lire "que si Re<100000". J'ai fait par la formule de colebrook sur tableur et j'ai trouvé 0,0226.
    Par contre je ne trouve pas 1000kg/m3 pour l'eau, comment as tu fais ?
    Tu as dû te planter bêtement, reprends ce calcul à zéro.
    Sinon je ne vois pas comment trouver la perte de charge en pression, tout ce qu'on sait sur le fioul est son rapport , la viscosité cinématique.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

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  17. #13
    Tech007

    Re : Problème pertes de charge

    Autant pour moi, le calcul colle bien et j'ai bien 1000 kg/m3 pour .

    Donc j'ai essayer de retrouver de H2O en partant de mes mCL et bien entendu ça ne colle pas. Donc mes 1018 kg/m3 pour le fuel sont faux.

    Donc comme tu le dis dans ton précédent message, impossible d'avoir la perte de charge en "pression" car on ne connait pas fuel.

    Merci pour votre aide,

    PS: ce forum est super et je m'en vais vous soumettre le deuxième problème

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