Propulsion dans l’eau : Débit <-> vitesse ?

[Figaro90]

Bonjour,

J’aimerais évaluer (= calculer grosso-modo, pas de précision) la relation entre le débit d’un flux d’eau dans un volume d’eau et la vitesse induite sur un solide…

Je détail :
(En fait, c’est du genre hydrojet DANS l’eau)
Imaginons, plongé dans grand volume d’eau, un tube Solide et fermé de longueur Sl et de diamètre Sd, soit un «déplacement» de volume d’eau constant Sv de masse Sm.

De ce tube est expulsé un Jet d’eau d’un débit volumique constant Jq par un orifice de diamètre Jd
S est libre de tout mouvement. Il va donc subir une poussé Fs. On suppose que par réaction S va avancer tout droit dans la même direction que J (en sens inverse) et
qu’au bout d’un certain temps (C’est scientifique ca hein !) il va avancer à une vitesse constante Cs.
Peut-on, et comment, calculer approximativement Cs ? Vous pouvez ajouter des données s’il en manque…
(On néglige la résistance de l’eau…)

Pour vous situer dans mon ordre de grandeur de travail :
Sl =120cm, Sd=40cm. Sv=150l, Sm=150kg
Jq= je ne sais pas, 1000, 5000, 10000 l/h, plus selon résultat…
Jd= quelque chose comme 2 ou 4cm environ…
Cs= Dite-moi !!

Mais au final, la résistance de l’eau (au déplacement de S) est-elle non négligeable ?
Et si S est profilé (genre torpille) ?

Merci !
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[invitef29758b5]

Salut .


Les hydrojets produisent une force calculable F = dp/dt
Cette force s' oppose principalement à la traînée hydrodynamique .
Si tu négliges cette traînée , rien ne s' oppose à l' obtention de vitesses aussi phénoménales que tu voudras .

[calculair]

bonjour

la physique indique que si une masse M est poussée par une force constante F elle subit une accélération constante a tel que a = F /M

Donc il suffit t'attendre suffisamment de temps pour obtenir n'importe quelle vitesse ( hors effet relativiste )

Dans ton cas rapidement la resistance de l'eau viendra s'opposer à la force de propulsion. Quand la résistance à l'avancement est égal à la force de propulsion , la vitesse de l'engin sera constante.

Donc pour obtenir les plus grandes vitesses , il faut minimiser cette résistance à l'avancement....