Répondre à la discussion
Page 1 sur 2 1 DernièreDernière
Affichage des résultats 1 à 30 sur 38

1ere base de lancement de fusee a eau



  1. #1
    Diablo31

    1ere base de lancement de fusee a eau


    ------

    Bonjour,
    Je viens de terminé ma 1ere base de lancemnet : un lanceur a barre. Sa marche bien sauf que ce n'est pas très étanche : au bout de 5 coup de pompe sa fuit Je ne sais pas comment faire pour ameiolé le taux d'étancheité !
    Merci d'avance

    PS : Si vous voulez je ferait des photos

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    Diablo31

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Voici les photos comme prevu:

    Vue d'ensemble : http://img137.imageshack.us/img137/77/image39at.jpg

    Vue raproché de la chambre a air: http://img136.imageshack.us/img136/5439/image105pu.jpg

    Vue de dessous :
    http://img137.imageshack.us/img137/8007/image173fk.jpg

    Vue une fois la bouteille montée:http://img122.imageshack.us/img122/3743/image205dp.jpg

    Vue du U :
    http://img99.imageshack.us/img99/963/image196bz.jpg


    PS :Excusé mois pour la qualité ces photos son prisent a la web cam

  4. #3
    Eliès

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    salut,

    C'est un tout autre montag que je te propose mais il marche vraiment bien et permet d'envoyer la fusée beaucoup plus haut qu'un system traditionel

    Elies
    Images attachées Images attachées
    Un jour peut-etre les gens essayerons de reparer avant de jeter

  5. #4
    Diablo31

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Je l'est deja vu mais je ne comprend pa comment on fait partir les barres !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Eliès

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Salut,

    Pour faire partir les barre il te suffit de tirer sur la ficelle
    Images attachées Images attachées
    Un jour peut-etre les gens essayerons de reparer avant de jeter

  8. #6
    Diablo31

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Ouais mais sa tien car la le S na pas l'air de tenir a la barre

  9. Publicité
  10. #7
    Eliès

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    salut,

    Si c'est sa qui retien tout pendant que tu gonfle. Losque tu tire la ficelle ca enleve le S, les elastiques tirent les bvarent a lexterieur et la fusé part
    Un jour peut-etre les gens essayerons de reparer avant de jeter

  11. #8
    Diablo31

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    POWAAAAA un pote ma preté sa pome et j'ai pu constaté avec joie que je ouvé monté a 5.5 bares je suis tro conten

  12. #9
    Eliès

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    effectivement 5 barre sa doit pousser pour une fusée a eau
    Un jour peut-etre les gens essayerons de reparer avant de jeter

  13. #10
    adrien25

    Question Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour à tous

    Moi aussi j'aimerai bien faire une fusée è eau mais c'est la base qui me pose problème:
    Comment fixez-vous la bouteille à la base???

  14. #11
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour,

    Petit défi !

    Quelle est la proportion air - eau qui propulsera la fusée le plus haut?

    Beaucoup d'eau donc beaucoup de poids mais propulsion plus longue.
    Peu d'eau donc peu de poids mais propulsion plus courte; par contre ,plus d'énergie de pression (PV).

  15. #12
    cedbont

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour,

    pour le défi de mbochud, j'arrive à une équation différentielle non-linéaire .

    J'ai fait l'hypothèse que l'on néglige les frottements de l'air sur la bouteille par rapport aux autres forces, et je note :

    l'ensemble {bouteille+eau embarquée à l'instant t}
    mbouteille la masse de la bouteille
    meau la masse d'eau embarquée à l'instant t
    Fprop la force de propulsion de l'eau sur la bouteille
    véjec la vitesse d'éjection de l'eau de la bouteille.

    On écrit le PFD :

    m.dv/dt = - m.g + Fprop

    Or : m = mbouteille + meau et Fprop = véjec.dmeau/dt

    Or : véjec est proportionnel à dmeau/dt.

    On obtient donc une équation non-linéaire.

    Doit-on continuer dans le cadre d'une bouteille de masse, de volume et de pression de déclenchement précisés ?

  16. Publicité
  17. #13
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour,

    Citation Envoyé par adrien25 Voir le message

    Moi aussi j'aimerai bien faire une fusée è eau mais c'est la base qui me pose problème:
    Comment fixez-vous la bouteille à la base???
    Voir photos.

    Sécurité
    Si l'atterrissage est sans danger, le décollage est un peu plus dangereux car à ce moment la fusée cumule pas mal d'énergie!
    Il ne faudrait jamais laisser de jeunes enfants seuls avec ce jouet!

    Il faut également s'éloigner de lignes électriques car le jet d'eau du départ est conducteur!
    Images attachées Images attachées

  18. #14
    adrien25

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    d'accord mais alors l'eau peut rentrer dans la pompe???

  19. #15
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour,

    Il faut une petite valve anti retour (diode hydraulique) . Celle ci n'est pas toujours comprise dans la pompe.

  20. #16
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour,

    Pour calculer quelle est la proportion air - eau qui propulsera la fusée le plus haut , le calcul n'est sûrement pas simple. Il faut donc préciser les données de base et faire quelque hypothèses de simplification.

    Données
    La pression initiale est de 500 kPa
    Le volume de la bouteille est de 2 litres
    Le diamètre de l'orifice de sortie est de 2,1 cm
    La masse de bouteille vide est 50g



    Hypothèses de simplification.

    1) On néglige la résistance de l'air ( ce qui ne l'est pas vraiment pour la hauteur max , mais qui est éventuellement acceptable pour le calcul de la proportion air - eau )

    2) La température du gaz est constante dans la bouteille.
    On fait ici une bonne erreur car l'expérience montre une baisse importante de cette température due à ta détente. La sursaturation après la détente crée un brouillard dense!

    3) Étant donné que la proportion d'eau sera moins que la moitié ( et même un tiers) on peut en première approximation considérer la pression constante pendant la phase d'expulsion d'eau (dans les faits elle baisse quand le volume augmente).
    Là on triche un peu, on connais un peu le résultat avant de commencer!

    À la fin du calcul il sera toujours possible d'introduire ces variables.



    PS. La loi de Bernouilli peut être utile pour calculer la vitesse d'éjection de l'eau.

  21. #17
    cedbont

    Bon, je propose une solution avec les notations précédentes.

    Tout d'abord grâce aux hypothèses simplificatrices, on peut déterminer la vitesse d'éjection (ici, je note s les grandeurs en sortie de la bouteille et e celles dans la bouteille), on a :

    hs + g.zs + 1/2*vs2 = he + g.ze + 1/2*ve2 + wi + q

    On considère wi = q = 0 et on néglige la variation d'énergie potentielle de pesanteur.

    On obtient :

    us + Ps/eau + 1/2*vs2 = ue + Pe/eau + 1/2*ve2

    On néglige les pertes de charge :

    Ps/eau + 1/2*vs2 = Pe/eau + 1/2*ve2

    D'où :

    véjec = vs = sqrt(2.(Pe-Ps)/eau) en négligeant ve.

    On peut donc calculer la force de propulsion :

    Fprop = - véjec.dmeau/dt

    Or : dmeau/dt = - eau.véjec.S avec S la section du goulot de la bouteille.

    On obtient donc l'équation différentielle suivante (valable pendant la phase de poussée seulement) (d'après celle-ci :
    m.dv/dt = - m.g + Fprop
    ) :

    (mbouteille + meau).dv/dt = - (mbouteille + meau).g + eau.S.véjec2

    Or on a : meau = eau.Vinitial - eau.véjec.S.t

    D'où finalement une équation résolvable :

    (mbouteille + eau.Vinitial - eau.véjec.S.t).dv/dt = - (mbouteille + eau.Vinitial - eau.véjec.S.t).g + eau.S.véjec2

    On la réécrit sous la forme :

    (A + B.t).dv/dt = C + D.t

    On obtient la solution suivante :

    v (t) = D*t/B + C*ln(A+B*t) - A*D*ln(A+B*t)/B2 + K avec K une constante réelle telle que la vitesse à t = 0 est nulle.

  22. #18
    cedbont

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Ensuite la méthode consiste à prendre la vitesse au moment où la bouteille est vide. On obtient une fonction dépendant de Vinitial dont on peut trouver facilement le maximum.

    Y a-t-il des erreurs ou des approximations qui remettraient sensiblement le résultat en cause ?

    PS : désolé mbochud mais en fait c'était résolvable.

  23. Publicité
  24. #19
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bravo cedbont,

    "on peut trouver facilement le maximum" en annulant la dérivée.

    C'est un beau calcul, cependant je suis coupable d'une hypothèse de simplification inacceptable. Voici pourquoi.

    La loi de Bernouilli nous donne une vitesse d'éjection véjec =sqrt(2*P/ eau) =31,6m/s
    Ce qui donne un flux d'eau (dmeau/dt) de 11 kg/s (eau*véjec*S).
    La poussée Fprop est donc de 346N.

    "on peut en première approximation considérer la pression constante"
    Si l'on admet cela ,il est évident que la réponse à la question de départ "quelle est la proportion air - eau qui propulsera la fusée le plus haut " est 100% car, au départ l'accélération sera la plus faible (2kg d'eau) mais déjà (346 - 20) / 2 = 163m/s2 .
    Et celle-ci augmentera jusqu'à la fin de l'éjection.
    Ce résultat est évidemment ridicule car on a pas d'air donc pas d'énergie accumulée.

    Donc on est au moins obligé de considérer la baisse de pression due à l'augmentation de volume.*
    Soit Vinitial * Pinit = Vboutelle * Pfinale

    Avec Pinit = 500kPa et Vboutelle =2litre
    et Pfinale pression juste à la fin de l'éjection.

    Je ne suis pas certain que nos techniciens constructeurs de fusées soient satisfaits.

  25. #20
    faroux51

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    de plus il me semble que pour appliquer bernoulli il faut un écoulement stationnaire pour l'appliquer, ce qui est loin d'être le cas ici.

    donc à mon avis il faut au moins utiliser euler pour l'éjection de l'eau rho*DV/Dt=-grad(rho*phi+P) D/Dt dérivée particulaire.

  26. #21
    franky04

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Salut,
    j'ai fait mon TIPE sur le sujet!
    1 j'ai fait ma base de lancement sur le meme principe que celui exposé plus haut et il marchait vraiment bien. Il n'y a meme pas besoin d'elastiques, de toute facon il faut que les barres soient tenues fermement, et des qu'on elève le S, avec leur elasticité et la puissance du jet d'eau (et le fait qu'elles soient légères), elles jartent sans gener la fusée.
    2 pour l'optimisation de la proportion d'eau, ca n'a pas été facil, j'ai fait une résolution numérique avec Maple qui n'a pas donnée de résultats top... C'etait y'a quelques années, si vous voulez j'essayerai de retrouver mon rapport mais c'est pas dit que je le retrouve...
    Le seul résultat que j'avais trouvé intéressant, c'est qu'il existe une masse de fusée idéal (dans les 100g), donc qu'on a doublement interet à rajouter des trucs pour la rendre aerodynamique (un nez et des ailerons).
    Frank

  27. #22
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bonjour,
    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    Le seul résultat que j'avais trouvé intéressant, c'est qu'il existe une masse de fusée idéal (dans les 100g), donc qu'on a doublement interet à rajouter des trucs pour la rendre aerodynamique (un nez et des ailerons).
    Frank

    La masse idéale de la fusée (à vide ) est simplement la plus faible possible, mais, pour des considérations pratiques , des ailerons sont très utiles pour éviter que la fusée ne se retourne.
    Mais étant donné la forte accélération au départ (16 à 40 G suivant la masse d'eau), ces ailerons doivent être fixés très solidement.

  28. #23
    adrien25

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    ok mais est ce que vous savez si une valve anti retou peut s'acheter a part et peut se fixer sur la pompe

  29. #24
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    La valve d'une chambre à air de vélo fera l'affaire.
    Images attachées Images attachées

  30. Publicité
  31. #25
    franky04

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Citation Envoyé par mbochud Voir le message
    Bonjour,



    La masse idéale de la fusée (à vide ) est simplement la plus faible possible, mais, pour des considérations pratiques , des ailerons sont très utiles pour éviter que la fusée ne se retourne.
    Mais étant donné la forte accélération au départ (16 à 40 G suivant la masse d'eau), ces ailerons doivent être fixés très solidement.

    Eh non justement, mes résultats montraient que la masse idéale n'était pas nulle! Je pense que ca vient du fait que j'avais tenu compte des frottements, et que pour ne pas etre ralentit trop vite, la fusée doit aquerir une certaine energie cinetique. or si la masse est petite, la vitesse au départ (enfin, à la fin de la phase ou il y a de l'eau dans la bouteille, donc au début de la phase balistique) est plus grande, et donc les frottements plus importants, donc l'energie cinétique est dissipée plus rapidement que si la fusée était plus lourde.

    Frank

  32. #26
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Salut,

    Oui le frottement impose une masse min de la bouteille sans quoi l'inertie est trop faible.

    Ce 100g m'a l'air raisonnable. Une masse de 50g supplémentaire (bouteille seule 50g) placée au sommet peut empêcher la fusée de se retourner à mi-hauteur.
    Mais quelle était ton résultat pour la proportion air - eau ?


    Toutefois l'hypothèse de simplification du début était

    1) On néglige la résistance de l'air ( ce qui ne l'est pas vraiment acceptable pour la hauteur max , mais qui est éventuellement acceptable pour le calcul de la proportion air - eau ).

  33. #27
    franky04

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    je ne pense pas pouvoir retrouver mes résultats, je n'ai pas gardé mes transparents de TIPE...
    je n'avais pas un volume d'eau idéal très précis, et je crois meme que cette proportion optimale variait quand la masse de la fusée changeait, et meme quand la pression de l'air changeait (et ce de manière experimentale et théorique). En gros c'est un tiers d'eau, deux tiers d'air. D'ailleurs si tu cherche sur le net, il y a beaucoup de sites qui parlent de la fusée à eau, et meme certains de manière scientifique (alain juge), mais aucun ne donne une proportion optimale précise.

    Pour ma partie théorique, j'avais distingué deux phases:
    la phase d'écoulement de l'eau, où je fais l'hypothèse que l'air subit une détente adiabatique (d'ou formule de Laplace) vu la courte durée de cette phase, et je considérais que l'eau etait un fluide incompressible et sans viscosité. Je négligeais effectivement les frottements de l'air.

    La phase de vol balistique, ou je compte cette fois la résistance de l'air (mais je ne me souviens plus si je la modelisais en v^2 ou en v...)

    Entre les deux je rajoutait une impulsion instantanée(un peu foireuse) correspondant à la pression de l'air qui reste après l'expulsion de l'eau.

    oui, je me suis bien marré pour faire mon TIPE (pour la partie experimentale bien sur)!

    voila!
    Frank

  34. #28
    adrien25

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    et ça existe les valve anti-retour à fixer sur les pompes :?

  35. #29
    cedbont

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Bon pour prendre en compte le fait que la pression n'est pas constante on peux écrire que (en supposant le gaz parfait à température constante) (Va est le volume d'air dans la bouteille) :

    Pe.Va = Pi.Vi
    véjec = sqrt(2.(Pe-Ps)/eau)
    Va = Vi - int( 1/eau.dmeau/dt , t)

    On obtient l'équation différentielle suivante :

    (eau*véjec2/2 + Ps).(Vi + S.int(véjec , t) = Pi.Vi

    Maple ne sait me la résoudre de façon analytique que si Ps est nulle (on peut supposer Ps négligeable devant Pe au début de la poussée, mais pour la suite...), et on obtient :

    véjec = 23/2.Pi.Vi / (12.21/2.eau.S.(Pi.Vi)2.t + 8.(.Pi.Vi2)3/2)1/3

    Il faut maintenant résoudre le PFD.

  36. #30
    mbochud

    Re : 1ere base de lancement de fusee a eau

    Encore bravo,

    Les choses se compliquent,
    Dans( Pe.Va = Pi.Vi )on parle de pression absolue (et non relative) donc ta remarque est pertinente "négligeable devant Pe au début de la poussée, mais pour la suite...)"
    Et avec tout cela , on a pas encore tenu compte de la baisse de température due à la détente du gaz !
    Décidément c’est plus compliqué que pour une simple fusée à carburant solide ou liquide qui diminue son poids linéairement avec une poussée constante.
    Il faut soumettre ce problème à l’Agence spatiale européenne. !

Page 1 sur 2 1 DernièreDernière

Discussions similaires

  1. Essai iranien : fusée-sonde ou échec de lancement ?
    Par RSSBot dans le forum Commentez les actus, dossiers et définitions
    Réponses: 1
    Dernier message: 28/02/2007, 01h50
  2. Base de lancement fusee a eau
    Par Diablo31 dans le forum Physique
    Réponses: 20
    Dernier message: 28/05/2006, 12h22
  3. Lancement d'une fusée
    Par shanox dans le forum TPE / TIPE et autres travaux
    Réponses: 5
    Dernier message: 30/01/2005, 16h27
  4. Pupitre de lancement pour micro fusée !
    Par zanzeoo dans le forum Électronique
    Réponses: 1
    Dernier message: 15/09/2003, 10h16