Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)
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Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)



  1. #1
    invitef00dfeac

    Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)


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    Bonsoir à tous. J'ai fait un TP de Biophysique sur la mécanique des fluides, dans le cas d'une vidange d'une cuve par un petit trou puis par un long tube.
    J'ai joint le sujet en trois pages.

    Je bloque à une question qui me bloque tout le reste soit 4 questions en tout. Il faut que je trouve la vitesse maximale à la sortie du tube, on doit la déduire de la courbe (question 8). La courbe représente l'évolution de la masse recueillie à la sortie de la cuve en fonction du temps. En faisant la pente au temps 0 (P = (Yb - 0)/(Ya - 0)) on trouve donc le débit massique maximal, lié à une vitesse maximale vB.

    Donc P = 72/10 = 7,2 g/s. On a ici un débit Qm.
    P = Qm = vB*ρ*a =7,2g/s
    ρ = 1g/〖cm〗^3
    Qm / (ρ*a) = vB

    Le problème c'est qu'on ne connait pas "a" qui représente la surface de sortie. On ne nous donne pas cette valeur et je ne sais pas comment calculer vmax (vB) du coup. On sait avec les courbes que le débit a augmenté car pour avoir un litre d'eau, on a mis moins de temps qu'au premier cas (petit trou). En prenant en compte les perte de charge, la surface devrait être plus grande.

    Quelqu'un pourrait-il m'éclairer s'il vous plaît. Je ne sais pas si j'ai été clair, sur ce que j'ai fait. Pour les questions suivantes, j'ai fait les expression littérales il ne me manque plus qu'à compléter avec les valeurs.

    Je vous remercie d'avance pour votre aide.

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  2. #2
    invite6f22d92b

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    j'ai l'impression que tu devais mesurer le diamètre de ton tube
    il est écrit question 1 vérifier que vb>>va en évaluant A et a

  3. #3
    geometrodynamics_of_QFT

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    edit, message suivant (time's running)
    Dernière modification par geometrodynamics_of_QFT ; 02/12/2014 à 13h25.

  4. #4
    geometrodynamics_of_QFT

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    oui, question 1 : va.a = vb.A...j'imagine que "a" est du coup supposée connue pour le reste de l'énoncé...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitef00dfeac

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    Au départ j'avais évalué a de manière à avoir un ordre d'idée puis ensuite on me donne la vrai valeur de a pour calculer la vitesse. Du coup, pour l'expérience avec le tube je n'ai pas reévaluer a. Ce qui est sur c'est qu'il est supérieur dans la seconde expérience car on a un débit supérieur malgré une perte de charge. Vous pensez qu'il est possible de calculer la vitesse sans cette valeur?
    En tout cas merci beaucoup de m'aider.

  7. #6
    invite6f22d92b

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    je pense que ce tp a pour but de montrer la différence de débit entre une vidange avec et sans le tube donc peut être que a est le même pour les deux parties

    il me parait difficile de calculer la vitesse sans le diamètre car un débit c'est une vitesse x une section
    ici on a le débit et il nous manque la section pour obtenir la vitesse...
    j’espère que quelqu'un d'autre pourra t'aider parce que moi je bloque comme toi...

  8. #7
    invitef00dfeac

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    Merci de votre aide, je vais voir ce que je peux faire, je vais retourner dans le labo de TP leur demander précisément le diamètre du tube car avec la règle c'est peu précis pour ces petites longueurs. Merci en tout cas, je mettrai d'ici vendredi la solution que j'ai prise.

  9. #8
    invitef00dfeac

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    Bonsoir, je tenais à vous remercier de votre aide. J'ai réussi à avoir le diamètre du tube qui est de 4mm. Donc la vitesse max est moins élevée que celle précédente mais le débit est supérieur (je m'étais mélangé entre débit et vitesse). Du coup pour la question 11 on me demande d'évaluer la surpression pour contrer la perte de charge Q engendré par un tube de 10m de long. Le calcul de Q que j'ai fait en question 10 était pour un tube de 1m, mais cette valeur n'entrait pas en compte dans les calculs car on part de la loi de Bernouilli. J'ai trouvé le premier Q en Pa. Je ne sais pas si c'est logique.
    Ma question est : du coup on suppose que les pertes de charge sont homogène partout dans le tube et donc dans ce cas on a une perte de 10*Q?

  10. #9
    invitef00dfeac

    Re : Mécanique des fluides : vidange d'une cuve (Licence 2)

    Désolé du repost, je n'arrive pas à éditer le message précédent. Si j'ai bien compris, comme on veut simplement compenser Q par la pression en A. Celle-ci était égale à la pression atmosphérique. Donc Nouvelle pression en A = Q + pression atmosphérique? Si j'ai bien compris?

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