Dimensionnement d'un réservoir sous pression
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Dimensionnement d'un réservoir sous pression



  1. #1
    invite3aa812a0

    Dimensionnement d'un réservoir sous pression


    ------

    Bonjour,
    Dans le cadre d'un travail de vacances, pouvez-vous m'aider a résoudre ce travail de vacances,
    Dans l'attente de vos réponses

    -----
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  2. #2
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Soit un réservoir contenant du R22 sous une pression de 20bar. Le reservoir cylindrique a un diametre de 2m et une longueur de 6m.
    L'acier inox 316L utilisé a une Rp = 50N/mm² Les couvercles seront maintenues par 48 boulons.
    On suppose la charge uniformèment réparties sur les boulons. Pour les boulons, on prends Rp = 60 N/mm²
    Calculer :
    F agissant sur le réservoir
    Contrainte circonférencielles
    Contrainte longitudinale
    L'épaisseur de la virole
    recalculer la contrainte avec une mesure standard
    calculer diametre des boulons
    Peut-on tarauder dans la virole pour installer la fixation
    Quel procédé de fixation ? (si soudure prendre 0,7 de coef --> augmenter l'épaisseur de la tole) recalculer la contrainte max

  3. #3
    invitef29758b5

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Salut
    Je suppose que tu ne viens pas ici pour trouver la solution de ton problème toute mâchée , plus qu' à copier coller .
    Tu butes sur une question , tu cherches un coups de pouce pour la résoudre .
    Quelle question ? Quel obstacle ?
    En gros quel est ton problème ?

  4. #4
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Certes, une question bête, la premiere avec la force : 20bar = 2.000.000 Pa - N/m² pour avoir la réponse en Newton
    Ensuite pour la deuxieme et troisieme question avec la contrainte = Pression.Rayon/epaisseur et Pression.Rayon/2.epaisseur pas de problème
    Pour le reste, je suis completement dans le floue.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Boudoum312 Voir le message
    Bonjour,
    Dans le cadre d'un travail de vacances, pouvez-vous m'aider a résoudre ce travail de vacances,
    Dans l'attente de vos réponses
    bonjour,
    le calcul de l'épaisseur de la virole selon le CODAP soit ép=PxDe/2xfxz+P soit 20x200/2x500x0,7+20=5,55cm(55,5mm) dimension standard retenue60mm
    avec comme contrainte 500daN/cm² et coefficient de joint z=0,7

    avec la contrainte de LAME ep=PxR/contrainte admissiblexz(coefficient de joint =0,7 soit 20x100/500x0,7=5,71cm(57,1mm) valeur retenue standard 60mm
    la contrainte circinférentielle est avec une épaisseur de 60mm soit 20x100/6x0,7=476,19daN/cm² soit 4,761daN/mm² ou 47,61N/mm²<50N/mm²
    contrainte longitudinale est 20x100/2x6x0,7=238daN/cm² soit 2,38daN/mm²
    l'effort N est égal a 20x100=2000daN ou 20000N,
    Pour le calcul des boulons de la bride et de définir la bride,il faudrait connaître le diamètre extérieure de la bride et le diamètre de l'entraxe des boulons, en aucun cas il faut prévoir des trous borgnes pour fixer les goujons(affaiblissement local de la virole,et risques d'arrachement du filetage,la solution est de prevoir un piquage sur la virole,une bride et contre bride,avec bien entendu un joint torique,boulons

    cordialement

    géagéa

  7. #6
    invitef29758b5

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Pour passer d' une pression en N/m² à une force en N , il faut multiplier par une surface en m² : N/m²*m² = N
    Au passage un boulon , c' est une vis et un écrou , ça ne peut pas se mettre dans un trou taraudé

  8. #7
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    la pression est de 20bars soit 20daN/cm² ou alors je vous ai mal compris

    cordialement

    géagéa

  9. #8
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Je vous remercie, cela est beaucoup plus clair
    Oui, la pression est bien de 20 bar soit 20daN/cm²

  10. #9
    invitef29758b5

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression


    Citation Envoyé par geagea Voir le message
    la pression est de 20bars soit 20daN/cm²
    Je répondais à la question :
    Citation Envoyé par Boudoum312 Voir le message
    20bar = 2.000.000 Pa - N/m² pour avoir la réponse en Newton

  11. #10
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    bonjour,
    si vous voulez calculer les ancrages,comme je vous l'ai écrit il me faudrait le diamètre extérieur,ainsi que le diamètre de l'entraxe des boulons,afin de calculer les boulons

    cordialement

    géagéa

  12. #11
    invitef29758b5

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Connaissant la force sur le couvercle , il suffit de diviser par 48 pour trouver la force sur 1 boulon .
    En divisant par Rp , on trouve la section du noyau .
    On regarde dans une table de filetages métrique la section du noyau immédiatement inférieur et on trouve la taille du boulon .
    A moins que je n' ais pas compris l' énoncé ...

  13. #12
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    la force dans le réservoir est de 20 daN/cm² x 2 (la hauteur/diametre) = 4.000.000 N
    je trouve une épaisseur de 8mm pour la contrainte longitudinale, 1,25N/mm² circonf. 2,5daN/mm²
    la virole à 55mm
    la contrainte longi. 2,38 daN/mm² circonf 4,76 N/mm²

  14. #13
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    4.000.000 N / 48 = 83.333 /Rp = 1388N S= 138,8 = un écrou 144
    est de prevoir un piquage sur la virole,une bride et contre bride,avec bien entendu un joint torique,boulons (Merci Geagea !)

  15. #14
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Boudoum312 Voir le message
    la force dans le réservoir est de 20 daN/cm² x 2 (la hauteur/diametre) = 4.000.000 N
    je trouve une épaisseur de 8mm pour la contrainte longitudinale, 1,25N/mm² circonf. 2,5daN/mm²
    la virole à 55mm
    la contrainte longi. 2,38 daN/mm² circonf 4,76 N/mm²
    bonjour,
    l'épaisseur de 8mm que vous avez calculé,c'est quoi!!!!! virole ou bride pleine si c'est la bride pleine ou la virole cette épaisseur est relativement faible
    cordialement

    géagéa

  16. #15
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    bonjour,
    sur votre virole vous avez un piquage,mais ce piquage ne correspond pas dimensionnellement par rapport a votre plan,car pour le calcul des brides pleines avec les boulons ,en connaissant le diamètre de l'entraxe,l'épaisseur est donnée (P/f)^0,5xDxc avec c=0,42 et D étant le diamètre de l'ent'axe des boulons

    cordialement

    géagéa

  17. #16
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Bonjour, Boudoum312,
    Je n'ai pas bien compris ce passage, j'ai peut être loupé quelque chose, que représente le 2 :
    la force dans le réservoir est de 20 daN/cm² x 2 (la hauteur/diametre) = 4.000.000 N
    Cordialement.
    Jaunin__

  18. #17
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Jaunin Voir le message
    Bonjour, Boudoum312,
    Je n'ai pas bien compris ce passage, j'ai peut être loupé quelque chose, que représente le 2 :

    Cordialement.
    Jaunin__
    le 2 est la hauteur du reservoir, pour calculer la force présente dans le réservoir

    geagea, c'est l'épaisseur de la tole question n°2 avec la formule Rp= P*r/e
    il n'y a pas besoin de calculer les brides pleines, savoir l'entraxe. Il suffit de faire comme dit Dynamix :
    Connaissant la force sur le couvercle , il suffit de diviser par 48 pour trouver la force sur 1 boulon .
    En divisant par Rp , on trouve la section du noyau .
    On regarde dans une table de filetages métrique la section du noyau immédiatement inférieur et on trouve la taille du boulon .

    Cordialement

  19. #18
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Jaunin Voir le message
    Bonjour, Boudoum312,
    Je n'ai pas bien compris ce passage, j'ai peut être loupé quelque chose, que représente le 2 :

    Cordialement.
    Jaunin__
    bonjour Jaunin,
    le 2 représente le diamètre de la virole

    cordialement

    géagéa

  20. #19
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Re-Bonjour, Boudoum312,
    Je suis peut être fatigué, mais j'ai toujours pas compris.
    Si on multiplie la force, disons N/m^2*m=>N/m
    la force dans le réservoir est de 20 daN/cm² x 2m (la hauteur qui est le diamètre) = 4.000.000 N/m ?
    Cordialement.
    Jaunin__

  21. #20
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Boudoum312 Voir le message
    le 2 est la hauteur du reservoir, pour calculer la force présente dans le réservoir

    geagea, c'est l'épaisseur de la tole question n°2 avec la formule Rp= P*r/e
    il n'y a pas besoin de calculer les brides pleines, savoir l'entraxe. Il suffit de faire comme dit Dynamix :
    Connaissant la force sur le couvercle , il suffit de diviser par 48 pour trouver la force sur 1 boulon .
    En divisant par Rp , on trouve la section du noyau .
    On regarde dans une table de filetages métrique la section du noyau immédiatement inférieur et on trouve la taille du boulon .

    Cordialement

    bonjour,
    en effet,car en partant avec 400000/48x600=13,89cm² soit en diamètre de la partie lisse soit (13,89x4/3,1416)^0,5=4,20cm(42mm) en général pour le calcul des brides et des boulons le calcul est un peu plus compliqué,car il faut tenir compte du joint et de l'assise,bref ce n'est pas important,a défaut du calcul du CODAP
    cordialement

    géagéa

  22. #21
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Jaunin Voir le message
    Re-Bonjour, Boudoum312,
    Je suis peut être fatigué, mais j'ai toujours pas compris.
    Si on multiplie la force, disons N/m^2*m=>N/m
    la force dans le réservoir est de 20 daN/cm² x 2m (la hauteur qui est le diamètre) = 4.000.000 N/m ?
    Cordialement.
    Jaunin__
    bonjour jaunin
    20daN/cm² soit 200T/m²x2=400T/m² effort appliqué sur les boulons
    cordialement

    géagéa

  23. #22
    invitecaafce96

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Bonjour,
    Comme Jaunin, j'ai un peu de mal à suivre ...
    Effort appliqué sur les boulons 400T/m2 ( ... de surface à retenir ) , si je comprends bien .
    Mais comme nulle part , je ne vois la surface des " couvercles " , comment va t on calculer le diamètre réel des boulons ?

    Et d'ailleurs , non, je ne comprends pas pourquoi on multiplie par 2 ???

  24. #23
    invitef29758b5

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Boudoum312 Voir le message
    pour calculer la force présente dans le réservoir
    Il n' y a pas de force dans le réservoir . Il y a une pression .
    Si tu parle d' une force , il faut dire sur quoi elle s' applique .
    La force sur le fond qui , je suppose , est tenu par le 48 boulons est le produit de la pression par la surface du fond . La hauteur n' a rien à y voir .

  25. #24
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Il y a déjà eu beaucoup de discussion sur le forum concernant ce sujet.
    Par exemple:

    http://forums.futura-sciences.com/ph...-vertical.html

  26. #25
    invitecaafce96

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par Dynamix Voir le message
    Il n' y a pas de force dans le réservoir . Il y a une pression .
    Si tu parle d' une force , il faut dire sur quoi elle s' applique .
    La force sur le fond qui , je suppose , est tenu par le 48 boulons est le produit de la pression par la surface du fond . La hauteur n' a rien à y voir .
    Re,
    Exactement, là , je comprends .
    Et encore, il y a une photo, à quoi sert elle ? Les fonds sont soudés , les fonds ne sont pas "'des couvercles" .
    Par contre, vers le centre , il y a une virole supplémentaire équipée d'un couvercle fermant une bride tenue par des boulons ...

  27. #26
    invitef29758b5

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Citation Envoyé par catmandou Voir le message
    il y a une photo, à quoi sert elle ?
    C' est la question que je me pose depuis le début
    Vu que le problème doit pouvoir être résolu avec les seules données fournies , j' en suis venu à conclure que soit
    _la photo ne sert à rien
    _elle est la pour embrouiller les esprits
    _il manque des infos , qui doivent figurer su d' autre pages

    Vu que la première question n' a pas de sens , ce qui indique une certaine maladresse de celui qui a pondu l' exercice , je penches pour la première réponse .
    Et ce qui semble être une première question n' en est pas une .

  28. #27
    invite3aa812a0

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    Bonjour, la photo est bien une chose inutile. De plus l'exercice est basique sans Codap ni bride
    Est-ce que pour la question 2 les réponses sont bien celles ci : contrainte longitudinale 1,25N/mm² et circonf. 2,5daN/mm²
    Cordialement

  29. #28
    invitef1c8f642

    Re : Dimensionnement d'un réservoir sous pression

    bonjour,
    une photo n'est jamais inutile,pouquoi vous l'avez mis sur le site,de toute façon,cela ne réflète pas la réalité,pour répondre c'est confus,d'autre part pour le calcul de l'épaisseur de la virole,a défaut du CODAP,on peut utiliser la méthode de Lamé,valable pour des épaisseurs de parois faible,la contrainte est différente avec une épaisseur de 55mm.
    Vous demandez de répondre a la question2 les valeurs des contraintes que vous donnez,il faudrait développer

    cordialement

    géagéa

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