Pertes de charge air comprimé HP

[inviteba2173c6]

Bonjour, je réfléchis actuellement à un système permettant d'envoyer de l'air dans les ballasts (4m3 au total) d'une machine sous marine à 100m de fond. J'ai retenu deux solutions dont une viable (compresseur de chantier 14bar 20000L/min à la surface), l'autre est plus complexe et je bloque un peu.

L'idée serait d'avoir un compresseur HP (300bar et débit refoulé d'air 800L/min) avec un rack de bouteilles tampons 50L/300bar à la surface, et 4 bouteilles tampons 12L/300bar au fond. Les tuyaux entre la surface et le fond mesureront 1000m. Il faut savoir que l'air sera rarement envoyé dans les ballasts, seulement pour régler légèrement le poids de la machine, qui reste au fond de l'eau, ou en cas de problème pour la ramener à la surface.

Ce montage est-il viable ?
Existe-t-il une formule pour calculer les pertes de charge dûes à la sortie des tuyaux ? J'ai trouvé la formule de Darcy, or la perte de charge obtenue est de 1000bar ...
Quelqu'un aurait un ordre de grandeur du débit d'air en sortie des bouteilles tampons ? Afin de pouvoir calculer le temps de remplissage en air des ballasts.

Merci de m'avoir lu.
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[RomVi]

Bonjour

La perte de charge dépend de la section du tube. En fonction de cette section il s’établira un certain débit pour une certaine perte de charge.
Quoiqu'il en soit celle ci ne peut pas dépasser la pression initiale.

[inviteba2173c6]

Bonjour,

L'email de notification a été placé dans mes spams...

Supposons que pour avoir un faible encombrement, nous choisissons un tuyau d'air de diamètre intérieur 10mm reliant les bouteilles tampons de surface et celles du fond. Comment dimensionner le débit maximal admissible dans cette conduite ? On rappelle que la pression en sortie des bouteilles tampons de surface sera environ égale à 300 bar.
De même, comment en déduire les pertes de charge ? La longueur de conduite doit atteindre 1000m...

[Sethy]

A titre de curiosité personnelle, de quoi sont fait les tuyau pour résister à 300 bars ? Quelle épaisseur ont-ils ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteba2173c6]

Bonjour,

Pour donner un exemple, j'ai trouvé ce genre de tuyaux qui résistent à de hautes pressions (au-delà de 1000 bar) : https://www.spirstar.de/PrintMedia/P...esProduits.pdf
Ils utilisent du polyamide, du polyoxyméthylène et un renforcement en nappes acier. L'épaisseur varie en fonction du diamètre intérieur.
J'attends également un retour pour des tuyaux ayant des pressions de service moindre.

[Sethy]

Intéressant, merci.

A titre personnel et sans aucune connaissance particulière dans le domaine (ce sont plus les tripes qui parlent), quand je vois le tableau de perte de charge en fin de document et que je vois que pour un tuyau de 10mm, il y a un seuil de perte de charge à 50l / minute ... (4300l, ça fait donc 100 minutes) et qu'en plus le tableau est établi pour "seulement" 10 m de tuyau, je me dis que je placerais l'ensemble des bouteilles tampon au fond.

[RomVi]

Bonjour

Tu peux utiliser le formulaire de calcul sur cette page : https://www.tlv.com/global/FR/calcul...gh-piping.html
La formule est donné plus bas.

Le calculateur ne monte pas à 300b, mais tu peux faire le calcul pour 200b.

Si on prend par exemple 200b, 1000m de longueur et un DN 8 on peut passer 200 Nm3/h avec une perte de charge de 56b, ce qui signifie que lorsque la pression est égale à 200 - 56 = 144 b de l'autre coté on passe 200 Nm3/h

Attentions quelques remarques :
- Ici c'est la perte de charge qui fixe le débit qui passe et non l'inverse. Le débit sera maximal en début de remplissage, puis il tombera progressivement à 0 au fur et à mesure que les 2 pressions vont s'égaliser.
- Le débit est donné à la pression fixée, donc il est parfois préférable de raisonner en Nm3/h comme je l'ai fait, c'est à dire des m3/h d'air rapportés à 1b/20°C.
- Un DN 8 fait 8mm intérieur, mais un DN 10 fait 12mm.

[inviteba2173c6]

Bonjour,

Merci pour votre retour, ce formulaire de calcul est très appréciable, il me permet de valider ou d'invalider les différents calculs que je j'ai pu mener jusque là.

A bientôt