Engrenages, pression et vide

[fl51]

Bonjour,

J'ai imaginé un dispositif avec 2 engrenages, un récipient où se trouve le vide et à l'extérieur il y a la pression atmosphérique. Chaque dent des engrenages possède un piston, qu'on pousse lorsqu'on se trouve dans le vide (à la pression de vapeur près), cela ne demande pas d'énergie en théorie, en tournant les engrenages les pistons se retrouvent à l'extérieur, la pression P pousse le vide et fournit de l'énergie. J'ai donc perdu la même énergie (à la friction près, les fuites...) soit 2 *PdV car il y a les 2 engrenages et V est le volumes entre 2 dents. J'ai donc perdu 2*PdV, certainement au milieu. J'ai imaginé qu'on laisse les dents tourner avec P entre elles jusqu'à avoir le volume minimal et à ce moment là je retire la pression (avec des joints qui sont ajustés à ce moment là). En théorie le volume peut être bien faible et je me dis que soit ce n'est pas possible de faire cela soit j'ai perdu de l'énergie ailleurs mais où ?



J'ai regardé l'animation suivante:

http://commons.wikimedia.org/wiki/Fi...lute_wheel.gif

et pour laisser passer le gaz, je suppose que l'état de surface des dents permet au gaz de s'échapper lorsque les dents rentrent l'une dans l'autre.

Il faut imaginer les engrenages de grands diamètres pour bien voir qu'il n'y a quasiment pas de gaz lorsque les dents au milieu sont l'une en face de l'autre.

J'espère que le dessin est assez clair. Sinon dites moi. Et merci par avance pour toutes vos réponses.

a++
-----

[fl51]

Re,

J'ai trouvé une image avec de grands diamètres pour voir où retirer la pression, le volume de gaz à P à retirer est très faible comparé à 2V, non ? Donc peut être que je ne gagne pas 2PdV lors de la sortie ?



a++

[fl51]

Re,

Je viens de me rendre compte que j'ai oublié des détails importants pour comprendre la manip. C'est vraiment une manip simple mais je ne trouve pas mon erreur de raisonnement. Je rajoute donc des images:

zz3.jpg

zz4.png

zz5.png

J'ai noté les actions suivantes:

1/ Sortir un piston lorsqu'on est dans le vide ne demande pas d'énergie car il y a le vide (presque) à l'intérieur et à à l'extérieur
2/ On sort le piston dans la zone P, cela ne demande pas d'énergie je pense. Par contre, il faut aussi que l'engrenage s'emboite au milieu, de ce que j'ai pu comprendre il faut dépenser PdV' ave V' le volume qui reste lorsqu'une dent est l'une dans l'autre, avec des grands engrenages V' doit être presque nul, donc pas de perte.
3/ Le piston rentre lorsqu'il est dans la zone P, il fournit PdV avec V le volume d'une dent. Il fournira un peu moins car à l'intérieur au départ il n'y avait pas le vide complètement et il va mettre en pression du gaz, encore que le piston va ressortir en phase 1 on pourra récupérer cette énergie.
4/ J'ai pensé un instant à la pompe à vide mais si on évacue tout le volume de gaz (là où il doit y avoir le vide, disons un volume de 1000 V) et on arrête la pompe, si V'=0.01 V cela voudrait dire que je peut faire le cycle 100 fois cela aura ramené à l'intérieur de la zone "vide" seulement V en gaz ?
5/ ??? j'ai oublié une action ?

Merci par avance pour votre aide ou dites moi s'il faut plus de détails ?

a++

[FC05]

Je dirai que la résultante des forces de pression extérieure fait tourner tes roues dans le sens inverse de celui voulu. C'est ça qui met à plat ton mouvement perpétuel.

[A voir en vidéo sur Futura]

[fl51]

Vous pourriez m'indiquer où exactement ? car je ne vois pas ces forces. Pour moi, chaque dent a soit P soit 0, mais c'est peut être une force ailleurs que sur les dents ?

a++

[Rachilou]

Vous pourriez m'indiquer où exactement ? car je ne vois pas ces forces. Pour moi, chaque dent a soit P soit 0, mais c'est peut être une force ailleurs que sur les dents ?

a++

Bonjour...

Dis-toi comment les pistons entraînent t-ils l'axe de sortie ( arbre de transmission : vilebrequin )
Imagine maintenant que sur une voiture, le moteur soit placé sur une roue libre et non pas sur des pattes fixées au châssis...Et qu'au démarrage tu laisses le frein à main bien tiré.
Qu'est ce qui se passe ?

[fl51]

Bonjour,

Les pistons n'entraînent rien, ils récupèrent simplement l'énergie de la pression/température. Je sors le piston lorsqu'il y à la pression 0 et je le rentre (en récupérant de l'énergie) lorsqu'il est soumis à la pression P.

Il y a certainement un couple de réaction sur chaque engrenage, mais comme entre chaque dent il y a la pression soit 0 soit P (et jamais P sur un côté et 0 sur l'autre), comment peut il y avoir un couple ?

a++

[fl51]

Re,

Je viens de comprendre c'est parce que les joints ainsi positionnés ne fonctionnent que pour un engrenage. Pour l'autre il faudrait décaler d'une demie dent. Donc il y a bien un couple sur un seul engrenage et qui correspond à une perte d'énergie de 2PdV.

Par contre, je ne comprends pas la perte d'énergie si on place le joint exactement sur le point central des flèches bleues sur l'animation:

http://commons.wikimedia.org/wiki/Fi...lute_wheel.gif

Il y a une différence de rayon, j'ai calculer le couple il est de :



L'intégrale correspond au couple moyen sur un demi passage de dent. Pour un tour j'ai donc multiplié par le nombre de dents = 329 et par la pression 100000 Pa et si je compare à PdV (dernier calcul) sur un tour cela n'est pas du tout identique. Comme les rayons sont grands et la taille d'une dent petite, je pense qu'on peut négliger la perte du faible volume d'air à retirer. Comment mener à bien mon intégrale ?

merci d'avance, a++

[fl51]

re,

petite erreur de calcul, cela donne pratiquement un facteur 3 entre l'intégrale et PdV, si vous avez une idée ?

[fl51]

Re,

voilà en mettant 100.5 en rayon je trouve bien un facteur fixe, non pas de 3 mais de 6, d'où peut venir l'erreur s'il vous plait ?

R1 = petit diamètre
R2 = grand diamètre
P = 100000 Pa




a++