Volume immergé de force quid pression/ Archimede

[french44]

Bonjour à tous,

J'ai un petit souci ou du moins une petite interrogation.
J'ai un volume creux rectangulaire qui doit être plongé de force dans un liquide à 420°C (zinc liquide).
Ce volume à les dimensions suivantes:
- Longueur: 1800mm;
- Largeur: 150mm;
- Hauteur: 150mm;

-Densité du zinc: 6500kg/m^3;

Profondeur d'immersion: 140mm (1cm dépassera de la surface).

Par rapport à cela, il va y avoir la poussée d'archiméde:

Fa= rho * V * g
avec V=405*10^-4 m^2;
rho bah 6500 et g=9,81

Ce qui me donne Fa= 2582N.

Mais en plus de la poussée, il va y avoir une certaine pression qui dépends de la profondeur si j'ai bien compris ? L'effet sur la paroi du fond va donc s'additionner avec la poussée d'Archimede ? sur la paroi du fond, celle ci sera:
P= rho * g * H donc P= 6500 * 9,81 * 0,14;

Sur les paroi latérale ca sera une pression variable (triangle des pressions) donc intégrale sur H c'est correct ?

Cela dans le but dd'effectuer une simulation du comportement (flambage, déplacement, etc etc) sous SolidWorks..

Je vous remercie d'avance pour votre réponse et pour votre lecture
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[antek]

Mais en plus de la poussée, il va y avoir une certaine pression qui dépends de la profondeur si j'ai bien compris ?

La poussée ne résulte pas du gradient de pression ?
Sauf si tu parles de la variation d'Archimède dûe à la déformation du volume.

[Dynamix]

Salut

Mais en plus de la poussée, il va y avoir une certaine pression qui dépends de la profondeur si j'ai bien compris ? L'effet sur la paroi du fond va donc s'additionner avec la poussée d'Archimede ?

Elle ne s' additionne pas car , dans ton cas* , la poussée d' Archimède c' est la résultante des poussées dessus+dessous .

*Résultante des poussées latérales nulles .

[gts2]

Les deux calculs, poussée d'Archimède et force sur le fond donneront le même résultat : la poussée d'Archimède est la résultante des forces de pression, et les forces latérales se compensent et de toute manière sont horizontales.

On note S la section du fond et h la hauteur immergée
Poussée d'Archimède , Sh étant le volume immergée et force de pression , étant la pression sur le fond.

EDIT : j'arrive un peu tard !

[A voir en vidéo sur Futura]

[french44]

Merci de vos réponses mais il s'agit d'un volume creux, donc la pression s'exerçant sur les parois latérales (qui font quand même 1m80 de large) vont créer un flashage de la trémie je dois la calculer et la simulée pour voir la déformée et ou placer les raidisseurs donc pour moi, elles ne ce compensent pas que du contraire non? Merci pour l'explication concernant la poussée d'Archimède !

Ps: la surface latérale étant un rectangle, la résultante de mon triangle de pression s appliquera bien au 2/3 de la hauteur (comme le barycentre est au 2/3)?

[gts2]

Sous SolidWorks vous devez pouvoir calculer le nouveau volume après fléchissement.
Dans ce cas, Archimède est le plus simple.
Sinon la résultante horizontale s'applique bien au 2/3.

[french44]

Ok mais si je veux calculer juste la résultante des forces du a la pression sur la paroi latérale, quel formules utilisée d'après vous?
Sous solidworks, je stimulerai avec charge variable avec le paramètre de la hauteur

[Dynamix]

donc la pression s'exerçant sur les parois latérales (qui font quand même 1m80 de large) vont créer un flashage de la trémie

Flambage ?

Ps: la surface latérale étant un rectangle, la résultante de mon triangle de pression s appliquera bien au 2/3 de la hauteur (comme le barycentre est au 2/3)?

Le centre de poussée serait au CG du triangle si la pression était uniforme .
Mais elle ne l' est pas : elle augmente avec la profondeur .

[french44]

Oui flambage (fichu correcteur --" ) dynamix auriez-vous une idée de la formule ? Car je suis tomber sur quelques formules différentes et à force de lire des choses différentes, je suis un peu perdu finalement

Ps: la surface laterale est un rectangle, la modélisation de la pression est un triangle vu l'augmentation de la pression en fonction de la hauteur immergée donc le point d'application de la résultante est au 2/3 de la hauteur immergée non?

[gts2]

Sous SolidWorks vous devez en effet pouvoir simuler avec une pression \rho g h et il fera le calcul.
Donc vous n'avez à calculer d'intégrale, c'est le travail de SolidWorks.
Pour ce qui est du 2/3, en prenant l'origine à la surface la force est soit en . Le moment en O point à la surface est soit en .
Cela se réduit bien à une force unique appliquée au 2/3 de la hauteur.

[french44]

Excellent merci pour le complément je vais voir ça demain sur solidworks.
Par contre, petite question mécanique, la trémie sera située à environ 40cm du bord de la cuve, le niveau du zinc est 15cm plus bas que le bord de cuve, la trémie devra donc être immergée et forcée en immersion par un actionneur, j'avais penser à utiliser 2 vis a bille pour la faire immergée, le soucis c'est que ces actionneurs seront déportés d'un mètre de la trémie et je pense que les vis a bille vont pas apprécier le moment fléchissant du au poids de la trémie (environ 55kg) et au poids du zinc qui sera dans la tremie lorsque je la mettrai hors service (hors du bain), quel actionneurs pourrai je privilégier ? En sachant que:

- les actionneurs seront déportés d'un mètre,
- la trémie devra descendre d'environ 30cm (15cm du bord de cuve + les 14cm d immersion),
- Les actionneurs devront avoir une précision au mm car une fois immergée, la trémie ce remplira, une pompe aspirer le zinc pour le refouler dans le bain (régulation sur la vitesse de la pompe) mais si cela est insuffisant (temps remplissage > temps de vidange), la trémie devra être remonté d un mm..

Je bute sur ce projet ..
Le but du projet est de créer un déversement continu pour racler la surface du bain de zinc

[Dynamix]

Pour ce qui est du 2/3, en prenant l'origine à la surface la force est

La force de pression , c' est le produit de la pression par la surface sur laquelle elle s' exerce .
donc