Bonjour
Je cherche à calculer la perte de pression dans un tube un peu compliqué.
En gros il y a 3 tubes carrés (et non ronds) en parallèles et en entrée de ces 3 tubes on a une Pression P1. En sortie il y a un espèce de cône qui prends la forme rectangulaire du tube et converge vers un tube de plus fin. Comment calculer la pression en sortie ?
Je précise que c'est plus pour un calcul d'ordre de grandeur, donc s'il y a des choses qui se simplifient ça me va.
Merci
Bonjour,
Peut être une information :
https://www.google.com/url?sa=t&rct=...dcj3PzPLCXv6Ik
https://kupdf.net/download/idelcik-m...41075fd90a_pdf
Cordialement.
Jaunin__
Sachant que je ne suis pas mécanicien des fluides j'ai voulut commencer petit pour les calculs et j'ai fait un premier calcul simple avec un tube rond. Merci pour les docs mais pour l'instant, pour mon exemple basique, j'ai déjà regardé ici : https://www.lycee-champollion.fr/IMG..._de_charge.pdf.
J'ai pris les donnés suivantes :
- Masse volumique Rho : 1000 kg/m3
- Longueur du tube L : 0,07 m
- Diamètre du tube D : 0,03 m
- Viscosité de l'eau µ : 0,001 kg/ms
- Vitesse du fluide V : 1010 m/s (résultat d'une simulation)
- Rugosité e : 0,00015 m
Re = Rho * V * D / µ = 1000*1010*0.03/0.001 = 30 300 000
Re > 4000 donc l'écoulement est turbulent.
J'ai déterminer f avec l'abaque et puis aussi en traçant des deux courbes 1/racine(f) et -2*LOG10((e/3.7*D)+2.51/(Re*racine(f))) et j'ai pris l'intersection des courbes. Pour les deux méthodes je trouve f = 0.032.
Ça me fait une différence de pression de dP = 0.5 * f * L * Rho * V² / D = 0.5*0.032*0.07*1000*1010²/0.03 = 38 083 733 Pa soit 381BAR.
Et ça me semble énorme, sachant que le mouvement du fluide (eau) est créé par un gaz sous pression avec 55BAR. Ce qui voudrait dire qu'un bout d'un tube de 7cm de long et 3cm de diamètre va quasiment annuler le flux d'eau ?? Ou alors je me suis trompé quelque part ?
Dernière modification par AmigaOS ; 01/03/2021 à 01h51.
Bonjour,
Le problème ne serait-il pas dans " Vitesse du fluide V : 1000 m/s" ? (3600 km/h)
Bonjour gts2,
Effectivement déjà pour ces deux valeurs sont-elles justes :
Cordialement.- Vitesse du fluide V : 1010 m/s (résultat d'une simulation)
- Rugosité e : 0,00015 m
Jaunin__
Oui, plus de 1000 m/s ... comment dire, on est vraiment très loin du domaine de validité des calculs que l'on peut faire à la main.
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Je tique aussi sur la pression du gaz, 55 bar ...Envoyé par Jaunin
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Oups.. Effectivement, je me suis trompé sur la position de la virgule. Du coup c'est plutôt 101m/s (363km/h).
Et là je trouve dP = 3.85BAR. C'est mieux
Par contre maintenant j'ai essayé avec un tube rond de diamètre 22.6mm (= 400mm² comme un tube carré de 20*20mm) et 0.8m de long.
Et là je trouve dP = 64BAR.
C'est encore beaucoup
J'ai pris 0.15mm pour prendre large mais c'est vrai que c'est un peu beaucoup, mais si je prends 0.01mm, j'ai toujours 35BAR de dP.Rugosité e : 0,00015 m
Là je suis absolument sur.Je tique aussi sur la pression du gaz, 55 bar ...
Dernière modification par AmigaOS ; 01/03/2021 à 23h43.
Le truc c'est qu'on a qu'une portion du problème.
Les 55 bars (absolu ou relatif) viennent d'où ?
Si on a un gaz à 55 bars(rel) qui pousse de l'eau, avec Bernoulli et les approx usuelles, on trouve 105 m/s.
Le truc c'est qu'il y a une perte de pression dans le tube.
Donc les 55 bars ne peuvent pas servir pour calculer la vitesse.
Donc on ne connait pas la vitesse ...
Il faut calculer par itérations.
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Voilà un plan plus complet:
Oui, j'étais parti de l'idée que les pertes allaient pas êtres énormes. Finalement ça n'a pas l'air d'être le cas...Donc les 55 bars ne peuvent pas servir pour calculer la vitesse.
Devrait-je plutôt voir avec un simulateur comme Mecaflux du coup ?
Je viens d'envoyer un mail à Mecaflux l'entreprise qui fait le logiciel du même nom pour demander si le logiciel permet de simuler les tubes carrés. Ils m'ont répondu "les calculs de pertes de charges sont fait sur la base des diamètres équivalents : si un tube est carré, un outil de conversion en diamètre équivalent est utilisé"
Est ce que cela veut dire qu'entre la surface de la section d'un tube rond et d'un tube carré il n'y a qu'un coefficient ?
Autre question:
Si on mets 3 tubes en parallèle et qui convergent vers un seul tube du même diamètre (comme sur ma première image), suffit t'il de faire Vitesse_dans_3_tubes = Vitesse_dans_un_tube/3, et Surface_totale = Surface_d'un_tube*3 ?
(Évidement si on néglige les pertes dû à la partie qui sert à faire converger les 3 tubes)
Dernière modification par AmigaOS ; 03/03/2021 à 00h12.
Oui en effet. C'est ce qu'on appelle le diamètre spécifique.
Comment je peux connaitre ce diamètre spécifique pour des tubes carrés ? Je viens de chercher sur Google, mais j'ai du mal à trouver quelque chose là dessus.
Tu as les explications ici : https://www.engineeringtoolbox.com/h...ter-d_458.html
Bonjour RomVi,
Merci pour le très bon lien.
Cordialement.
Jaunin__
