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Taux de fuite



  1. #1
    fabang

    Taux de fuite


    ------

    Sur un système, je dispose d'un boitier hermétique équipé de 5 embases identiques (pour raccordement de l'électronique interne). La datasheet des embases indique un taux de fuite de 1E-7mbar/L/s sous hélium à 20°C avec 1000mbar d'un coté et le vide de l'autre.
    La boitier ayant un volume libre de 0,1L est initialement mis sous pression d'azote à 1400mbar et reste dans une ambiance à pression atmosphérique 1000mbar 20°C.
    Je voudrais calculer au bout de combien de temps la pression interne sera redescendue à 1100mbar.

    Je suppose que le taux de fuite est proportionnel au différentiel de pression. Pour l'azote j'ai trouvé que le débit de fuite est environ 3 fois plus faible que pour l'hélium.

    Peut-on faire le calcul un peu comme pour une décharge de condensateur.
    Le taux de fuite serait la conductance, le volume serait la capacité, la différence de pression serait la différence de tension.
    Je ne suis pas sûr des unités.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Taux de fuite

    Bonjour

    Cette donnée signifie que tu va passer 10-10 / 24 mole d'hélium par seconde, pour un Dp de 1b.
    Avec de l'azote et avec une pression de 0.4b tu vas donc passer 7.5 fois moins à t0, et 33 fois moins arrivé à 1.1b.
    Dernière modification par invite2313209787891133 ; 15/11/2013 à 00h01.

  4. #3
    fabang

    Re : Taux de fuite

    Merci. Donc une exponentielle décroissante.

  5. #4
    djodjo44

    Re : Taux de fuite

    Bonsoir,

    La fuite sera fonction de la viscosité du gaz. Viscosité qui est fonction de la densité, qui est elle même fonction de la pression.
    Pression qui n'a guére d'influence pour un liquide mais pour un gaz, il en est tout autrement.

  6. #5
    Tropique

    Re : Taux de fuite

    A tout hasard, je vais déplacer en physique.
    A priori, si on peut négliger les effets de second ordre et que le flux peut être considéré comme proportionnel au ΔP, l'analogie pneumatique/électrique doit tenir la route, il suffit de remplacer les unités homologues pour retraduire la réponse en pneumatique.


    Par contre, si la remarque de djodjo s'applique (je pense qu'on peut la négliger vu le faible ΔP, mais je n'en suis pas sur), les choses se compliquent, et il vaut mieux approfondir un peu le sujet.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Taux de fuite

    Bonjour

    Dans cette plage de pression la différence va jouer assez peu, par ailleurs il faut garder à l'esprit que le taux de fuite donné est un ordre de grandeur grossier, donc se poser cette question n'a pas vraiment de sens.

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  10. #7
    erff

    Re : Taux de fuite

    Bonjour,

    J'aurais tendance à dire que le taux de fuite est proportionnel à la vitesse thermique des molécules de gaz. Ça ne semble pas trop bête car, pour une densité donnée, plus on a de collisions par unité de temps et de surface avec le point de fuite, plus les fuites sont grandes. Ça expliquerait le facteur ~3 entre He et N2.
    Pour les 2 gaz, à même pression et température, on a
    Ici je suppose que l'extérieur est vide. Si à l'extérieur on met le même gaz sous une pression différente alors on raisonne sur la diff de pression (c'est ce que donne un bilan de matière).

    Donc d'après ce principe, en appelant S la section équivalente des fuites (lié à la construction de l'embase), on arrive à établir que

    .

    Le coeff donné est donc dépendant de la pression (Delta P), de la température et de la masse moléculaire ... La décroissance sera a priori exponentielle.

  11. #8
    fabang

    Re : Taux de fuite

    Ce poser la question peut avoir du sens. Il s'agit dans un premier temps de justifier que le choix des composants (Les embases entre autres) est pertinent avec une exigence de maintient en surpression de 25ans pour l'équipement concerné. Cela ne dispensera pas de test de taux de fuite.

    Donc le temps pour passer de dPinitial à dPfinal, en considérant que la température est constante et que le domaine de pression change peu c'est:

    t = (log(dPinitial/dPfinal)/log e)*V/tF

    dP = différence de pression en mb
    tF = taux de fuite en mb/L/s (Mais pour l'azote et par mb)
    V = volume en L
    t = Temps en s

    Ce qui fait dans les 26ans.

  12. #9
    erff

    Re : Taux de fuite

    Ce qui me gêne c'est l'homogénéité du calcul.
    Je suppose que le taux de fuite est en mbar.L/s au lieu de mbar/L/s, non ?

    Si c'est le cas, le taux de fuite, tel qu'il est donné dans la doc, correspondrait au terme de l'équation que je propose dans mon post précédent.

    Si on désire calculer le temps mis pour passer de à on trouve :

    Dernière modification par erff ; 17/11/2013 à 20h00. Motif: LaTeX

  13. #10
    fabang

    Re : Taux de fuite

    Oui, c'est bien mbar.L/s, c'est une erreur de frappe.

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