Vitesses d'éjection des gouttes d'eau par un gicleur

[O_L]

Bonjour,

je cherche à calculer la vitesse d'éjection des gouttes d'eau par un gicleur type irrigation par aspersion.
je connais le débit (800 l/h) et le diamètre du gicleur (7mm). Ca me permet donc de calculer la vitesse de l'eau juste avant sa sortie (5.77 m/s)
Sans connaissance particulière en méca-flu, je suppose que les gouttes d'eau une fois formées ont une vitesse moindre. Je me dis en effet qu'il faut une certaine énergie pour fractionner l'eau en gouttelettes. Cette énergie est "puisée" dans l'énergie cinétique de l'eau. donc plus le gicleur fabrique des gouttes fines, plus celles-ci seront ralenties.

Mes questions sont les suivantes :
mon raisonnement est-il correct ?
si oui, le ralentissement est-il significatif ?
si oui, comment le calculer ?

Merci, Olivier
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[Jaunin]

Bonjour, O_L,
Avez-vous regardé du côté des soins buccaux?
Les brosses à dents à jets d'eau ou plutôt gouttelettes.
Les gouttelettes doivent avoir un certain diamètre avec une certaine vitesse pour être efficace au moment où elles rentrent en contact avec la dent.
Peut-être trouverez-vous des informations que vous pourrez adapter à votre système avec un rapport de similitude.
Cordialement.
Jaunin__

[phys4]

Mes questions sont les suivantes :
mon raisonnement est-il correct ?
si oui, le ralentissement est-il significatif ?
si oui, comment le calculer ?

Bonjour, le raisonnement semble correct. Pour une vitesse d'éjection élevée, la perte d'énergie par division en gouttes sera négligeable.
Cet effet sera notable pour des vitesse faibles et des gouttes ultra-fines : le jet deviendra un brumisateur.

Pour calculer l'énergie minimum nécessaire pour la division en gouttes, il faut calculer la surface des gouttes par litre d'eau et multiplier par la constante de tension superficielle de l'eau soit 75.10^-3 J/m²

Bon calcul.

[LPFR]

Bonjour.
La formation des gouttelettes ne modifie pas la vitesse de l'eau. Car, en absence de forces extérieures le moment, et ici, l'énergie cinétique, se conservent.
Évidement, ce n'est vrai que si on ignore les frottements avec l'air.
De plus, le fractionnement d'un jet en gouttes non seulement ne demande pas d'énergie, mais il en dégage. Elle se transforme en chaleur et elle est négligeable.
La raison est qu'un cylindre n'est pas la forme géométrique qui minimise la surface (et l'énergie due à la tension superficielle) pour un volume donné. La bonne forme est, bien entendu, la sphère. Et c'est bien pur ça, qu'un jet se transforme tout seul en gouttelettes: pour diminuer l'énergie potentielle.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]