Calcul du temps de siphonage.

[fred3142]

Bonjour à tous,

Je me suis amusé à mesurer le temps mis pour siphoner un récipient cylindrique (section constante).
Je trouve 105s.
Maintenant, je fais le calcul (loi de Bernouilli) et je trouve 23s.
J'ai fait l'hypothèse que la vitesse d'écoulement était constante, ce qui rend le calcul faisable et me parait vraisemblable (dans ma configuration la différence de hauteur entre le haut le bas du tuyau soit bien plus grande que le hauteur initiale du liquide + je l'observe lors de l'expérience).

Ma question est donc : la loi de Bernouilli permet-elle ici de bien modéliser la réalité? d'autres phénomènes physiques entrent-ils en jeu (frottements dans le tuyau, ...)?
Avez-vous déjà fait l'essai? Arrivez-vous à retrouver le temps d'écoulement par le calcul?

Merci.
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[Nicophil]

Bonjour,

Y a quelque chose qui cloche là-dedans mais : quoi ?

[LPFR]

Bonjour.
Non. Bernoulli est une loi énonçant la conservation de l’énergie mécanique.
Il ne peut pas être utilise avec les liquides visqueux.
Dans votre cas, si le flux est laminaire, il faut aller chercher le débit dans une canalisation d’un liquide visqueux.
Et le débit dépendra de la différence de pression entre els deux extrémités du tube.
Mais le débit n’est pas laminaire, alors, vous êtes dans la mouise.
Au revoir.

[fred3142]

Merci pour cette information, je ne le savais pas.
Du coup comment pourrais-je procéder pour retrouver ces 105s par le calcul?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Vos 105 secondes je n’en sais rien
Mais commencez par regarder Wikipedia.
A+

[invite9cecbb6f]

Est ce que ça pourrait être une erreur de calcul ?

[Boumako]

Bonjour

Pour te répondre il faudrait connaitre les détails de ce calcul, mais quoiqu'il en soit ça ne se résout pas avec Bernoulli.

[invite9cecbb6f]

mais quoiqu'il en soit ça ne se résout pas avec Bernoulli.

Et pourquoi ? Pour avoir déjà fait Torricelli avec de l'eau en TP ça fonctionne assez bien

[Boumako]

Parce que le problème est plus complexe ici : On a une vitesse d'écoulement qui est limité par la viscosité du liquide, la pression statique de la hauteur de colonne, la forme du rétrécissement et les mouvements dans l'entonnoir (si par exemple le liquide est en rotation la durée de vidange sera différente). C'est d'un tout autre niveau qu'une application de Bernoulli.

[fred3142]

Merci à vous tous pour vos réponses, cela répond donc à ma question : Bernouilli n'est pas valable ici du fait de la viscosité du fluide.
Je ne savais pas que les effets de la viscosité étaient significatifs pour l'eau à "faible" vitesse, car il est en effet d'usage de déduire beaucoup de lois (e.g. Torricelli) à partir de la loi de Bernouilli et d'appliquer ces lois à des situations courantes à base d'eau.
Je ne suis pas allé très loin en mécanique des fluides, ça sera donc l'occasion de creuser.

Merci.

[invite9cecbb6f]

Parce que le problème est plus complexe ici : On a une vitesse d'écoulement qui est limité par la viscosité du liquide, la pression statique de la hauteur de colonne, la forme du rétrécissement et les mouvements dans l'entonnoir (si par exemple le liquide est en rotation la durée de vidange sera différente). C'est d'un tout autre niveau qu'une application de Bernoulli.

Mouai je ne vois pas comment on peut dire ça en ne connaissant rien sur l’expérience, par exemple qui parle d'entonnoir ?

On progresse déjà avec le post au dessus, qui nous précise que c'est de l'eau, donc parler de fluide visqueux me parait très exagéré, et avec de l'eau on peut rajouter des rétrécissement et des coudes, dans la grande majorité des cas Bernouilli est une bonne approximation de la réalité (pour atteindre du bas Reynolds il faut vraiment des vitesses ou sections très faibles).

[Boumako]

Je voulais parler de l'embouchure.
Pour ce qui est de l'approximation (105 secondes au lieu 23) on ne peut pas vraiment dire qu'elle soit bonne.

[invite9cecbb6f]

Donc si je vous dit que j'ai mesuré le temps de chute d'une boule de pétanque et qu'ensuite j'ai fait le calcul et que je trouve un résultat 5 fois inférieur c'est que surement les loi de la gravitations ne s'appliquent pas dans mon cas ?

[Boumako]

Non, c'est que tu as utilisé une formule inadapté.