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Accumulateur hydropneumatique à piston



  1. #1
    albi69

    Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour.
    Dans un circuit hydraulique, un accumulateur à piston est utilisé comme réserve d'énergie.
    D'un côté du piston se trouve de l'azote et de l'autre, se trouve de l'huile (à la même pression que l'azote.
    Si l'accumulateur se trouve à l'extérieur, la température entre été et hiver peut passer de -20°C à +40°C.

    Exemple un accumulateur de volume à vide (V0) de 100 litres, gonflé (P0) à 20 Bars.
    Cet accu est rempli avec 50 litres d'huile à l'aide d'une pompe fournissant 40 Bars, opération réalisée à une température de 20°C.

    Ma question :
    Comment calculer la variation de position du piston en fonction de la variation de température ?
    On considère que la pression dans l'accu ne change pas. Une soupape s'ouvre en cas de montée en dessus de 50 Bars et la pompe se met en route en dessous de 50 Bars.

    Merci par avance
    Au revoir

    -----


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  3. #2
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Veuillez m'excuser, la régulation dans l'accu se fait à 40 Bars et non à 50 comme indiqué dans le dernier paragraphe.
    Il faut donc lire :
    On considère que la pression dans l'accu ne change pas. Une soupape s'ouvre en cas de montée en dessus de 40 Bars et la pompe se met en route en dessous de 40 Bars.

  4. #3
    LPFR

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour.
    Le coefficient de dilatation de l’huile est faible et on peut le négliger.
    Si la température augmente, c’est la pression du gaz qui augmentera. Mais comme la compressibilité de l’huile est faible, c’est l’huile « qui décide ».

    En coupant les cheveux en quatre, la variation de la position du piston viendra donnée par l’augmentation du volume de l’huile avec la température (on ne la néglige plus). Mais diminuée de l’augmentation du diamètre du piston avec la température.

    On pourrait couper les cheveux en 16, et tenir compte de la variation de volume de l’huile avec la variation de pression du gaz. Mais c’est du masochisme.
    Au revoir.

  5. #4
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour LPFR.
    Quand la température augmente, la pression de gaz augmente, ce qui a pour effet de pousser le piston car la pression d'huile ne peut pas augmenter à cause de la soupape.
    C'est ce phénomène que je ne sais pas calculer.
    Inversement, quand la température diminue, le gaz se contracte et la pression diminue, ce qui enclenche la pompe pour maintenir la pression. c'est alors l'huile qui pousse le piston.
    Au revoir

  6. #5
    LPFR

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Re.
    Comme vous venez de sortir une (très curieuse) soupape de votre manche, avant de continuer, j’attends que vous nous fassiez un schéma de l’ensemble.
    http://forums.futura-sciences.com/ph...s-jointes.html
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Ci joint le schéma hydraulique
    Images attachées Images attachées

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  10. #7
    LPFR

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Re.
    Donc, la pression est limitée à 41 bars.
    Quand la température augmente, le gaz augmente de volume et occupe le volume qui correspond à une pression de 41 bars. À partir de ce moment, la pression du gaz reste constante à 41 bars et le volume s’adapte en éjectant au besoin, l’huile du réservoir.
    Si la pression était plus faible, vous pourriez utiliser directement la loi des gaz parfaits pour calculer le volume de gaz. Mais à 40 bars il faut se demander s’il ne faut pas utiliser les corrections de Van de Waals.

    Si c'est pour une situation réelle, n'oubliez pas qu'à la longue le gaz se dissout dans l'huile et diminue avec le temps (de jours et des semaines).
    A+

  11. #8
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Re.
    Quand la température augmente, le gaz chasse l'huile vers le réservoir, ce qui a pour effet de faire descendre le piston. De quelle valeur en fonction de la température et du volume de gaz ?
    En réalité, les variations de température sont lentes.
    Un piston étanche se trouve entre l'huile et le gaz. Pour éviter tout problème, des visites sont organisées pour contrôler la quantité de gaz.

  12. #9
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour.
    Le problème est un peu compliqué, je vais simplifier ma demande.
    Je prend un récipient de 1 litre gonflé avec de l'azote à une pression de 20 Bars à la température ambiante de 20°C.
    Comment calculer la pression d'azote quand l'ensemble est à -20°C et à +40°C. On considère que le volume reste de 1litre.
    Merci
    Au revoir

  13. #10
    invite07941352

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour,
    Qu'est ce que j'oublie ????
    application de PV = nRT , ici masse et volume constants
    on arrive à P1/T1(départ ) = P2/T2 ( arrivée )
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  14. #11
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour catmandou,
    Merci je vais continuer je vous ferai passer mes conclusions.
    Au revoir

  15. #12
    albi69

    Re : Accumulateur hydropneumatique à piston

    Bonjour,
    Merci pour vos informations.
    Ci joint le résultat des calculs.

    Au revoir
    Images attachées Images attachées

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