Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite
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Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite



  1. #1
    invite6fc68f80

    Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite


    ------

    Bonjour,
    J'éprouve beaucoup de difficultés à calculer la force ou la pression qui s'exerce sur les parois des membranes (F1, F2, F3 sur le schéma ci-joint) dans une conduite de kérosène.
    Les seules valeurs connues sont :
    -La vitesse constante du fluide en entrée V1 = 0.03 m/s.
    -ρkérosène=0,8 g•cm-3
    -μkérosène =1.92.10-3 kg/(m.s)
    -Re=246315.789

    Merci de m'indiquer les étapes à réaliser afin de pouvoir trouver ces forces.

    -----
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  2. #2
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Bonjour, Maxime15,
    Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
    On va attendre que votre pièce jointe soit validée, mais c'est un cas concret ou un cas d'école.
    Cordialement.
    Jaunin__

  3. #3
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Bonjour,
    C'est un cas d’école, il nous faut ces valeurs pour pouvoir continuer un projet

    Merci

  4. #4
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Bonjour.
    Vous connaissez le débit, donc il faut calculer la différence de pression entre les extrémités de chacun des tubes.
    Sans oublier de croiser les doigts très forts pour que le flux soit laminaire.
    Au revoir.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Supposons dans un premier temps que l'on est dans un écoulement laminaire.

    J'ai calculé le débit en entrée de ma conduite, celui-ci vaut Qe=2.12 m3/s
    Mais je ne vois pas comment calculer la pression à partir du débit, il ne faut pas utiliser l'équation de Bernouilli, P=Ro*V²/2 ?


    Et le deuxième problème est pour connaitre la vitesse du liquide ou le débit au niveau du premier rétrécissement, je vois pas trop faire...

    Merci de votre réponse

  7. #6
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    C'est un écoulement visqueux. Donc, point de Bernoulli.
    Regardez cette dans cette page:
    http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/pfric.html
    "Flow resistance for a tube"
    La variable 'A' (area) est la section du tube.
    A+

  8. #7
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Ce que je comprends la dans ce site, c'est pour calculer la force de frottement le long de la parois de la conduite?
    Moi ce que je cherche c'est la force sur la membrane (perpendiculaire à la parois).

  9. #8
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    Relisez mon message.
    A+

  10. #9
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Ah ok, le F est le débit?
    Et donc j'arrive à calculer une différence de pression à la fin, par exemple pour le premier cas entre l'entrée du tube et la surface de la première membrane (P1).

    Maintenant comment faire pour calculer la pression qui va s'exercer sur la 2éme membrane (P3 sur le schéma), mais aussi sur la première membrane de l'autre côté (P3).

    Merci beaucoup de votre aide, j'avance doucement mais surement^^

  11. #10
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    Vous pouvez utiliser la même formule pour calculer la chute de pression sur les trois longueurs du gros tube. Mais je pense que les chutes de pression seront faibles comparées à celles dans les petits tubes.
    A+

  12. #11
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Oui je suis d'accord pour utiliser la même formule, mais le débit au niveau de la membrane va augmenter ainsi que la vitesse du fluide, et j'ai un doute sur le calcul de celle-ci, j'utilise la formule:
    Re=Ro*V*L/µ
    Avec L le rayon intérieur de la membrane
    Est-ce que cela vous semble correcte?

    Et dernière question, est ce que l'accumulation du liquide entre les 2 membranes peux provoquer une pression supplémentaire sur la première membrane?

  13. #12
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    Depuis le début je suppose que votre système est en régime établi (il en fonctionnement depuis des siècles).
    Donc, le débit est le même toute le long du tube et dans les petits tubes.

    Je ne connais pas votre formule. Mais ça ne veut rien dire. Je ne travaille pas à coups de formules et me souviens uniquement des formules fondamentales.
    A+

  14. #13
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Ok, en faite j'ai confondu, le débit ne change pas je voulais parler de la vitesse du fluide qui elle change, mais ce qui est assez étrange c'est qu'après calcul je trouve des valeurs très faible en différence de pression la plus grosse vaut 0.46

  15. #14
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Bonjour.
    Une valeur sans les unités ne vaut strictement rien. Et encore moins pour une pression pour laquelle on utilise souvent des unités qui ne sont pas SI.
    Au revoir.

  16. #15
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Je parlais de 0.46Pa,
    Et autre question, qu'est ce que ça changerai si nous n'étions pas dans un écoulement laminaire?

  17. #16
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Bonjour.
    Si le flux n'est pas laminaire, les différences de pression seraient plus grandes.
    Vous pouvez estimer vos chances d'avoir un écoulement laminaire en calculant le Nombre de Reynolds
    Au revoir.

  18. #17
    invite6e49deb3

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Sans oublier de croiser les doigts très forts pour que le flux soit laminaire.
    Bonjour, il a été précisé dans l'énoncé, que Re=246315.789, alors pourquoi crosier les doigts ?
    Cordialement

  19. #18
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    Je n'avais pas fait attention.
    Mais je trouve "curieux" un nombre de Reynolds avec 9 chiffres significatifs.
    Et celui que vous calculez vaut combien ?
    Il sort d'où votre exercice ?
    A+

  20. #19
    invite6e49deb3

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Dans la conduite : avec D = 3m ; = 800 kg.m3 ; Um = 0.03 m/s ; =1.92.10-3 kg/(m.s)

    Ce qui nous donne : Re = 37500 ... C'est bien ça ?

  21. #20
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    Oui. C'est bien ça. Donc, on est en plein dans le régime turbulent.
    Cela n'empêche que vous trouvez 10 fois moins que la valeur donnée.

    Malheureusement je ne sais pas comment on calcule des régimes turbulents.
    A+

  22. #21
    invite6e49deb3

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re, je pense qu'il faut faire une hypothèse dans ce cas ...
    Supposer que nous sommes dans un des trois régimes, utiliser la formule appropriée pour calculer la pression qui s'appliquer sur la membrane (elle doit surement découler de Bernouilly je suppose ?). Revérifier que le régime que nous avions sélectionné était le bon ? Qu'en pensez vous ?

    PS : Ce n'est pas moi qui ai posé cet exercice LPFR (j'essaye juste d'apporter des éléments de réponse)

  23. #22
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Re.
    On est certainement en régime turbulent.
    Mais je ne connais pas "la formule" pour le régime turbulent et je ne suis même pas sur qu'elle existe.

    Je ne doute pas que ce n'est pas vous qui a posé le problème mais que votre prof vous l'a donné comme exercice.
    Au revoir.

  24. #23
    invite6e49deb3

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Très bien, plus clairement : ce n'est pas moi qui ai créer ce fil

    Cordialement

  25. #24
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Citation Envoyé par TTAM54 Voir le message
    Très bien, plus clairement : ce n'est pas moi qui ai créer ce fil

    Cordialement
    Re.
    Désolé, je n'ai pas fait attention.
    A+

  26. #25
    invite6fc68f80

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    J'ai beau refaire encore et encore votre calcul, impossible d'avoir le bon résultat:
    Re=800*0.3*3/0.0019=2400*0.3/0.0019=720/0.0019=387947
    Y a une erreur que j'ai faite ? Ou je peux me rassurer sur mes capacités à faire des calculs ?^^

  27. #26
    invite6dffde4c

    Re : Force et pression s’exerçant sur une membrane dans une conduite

    Citation Envoyé par maxime15 Voir le message
    J'ai beau refaire encore et encore votre calcul, impossible d'avoir le bon résultat:
    Re=800*0.3*3/0.0019=2400*0.3/0.0019=720/0.0019=387947
    Y a une erreur que j'ai faite ? Ou je peux me rassurer sur mes capacités à faire des calculs ?^^
    Bonjour.
    Vous avez pris 0,3 m/s pour la vitesse alors que dans votre premier post vous aviez écrit 0,03 m/s.
    Cela n'empêche que dans les deux cas on est en régime turbulent.
    Au revoir.

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