Hydraulique jet bouillonnant

[julien655]

Bonjour je souhaite concevoir un "jet Bouillonnant". Le principe physique que l on voit dans un jacuzzi quand les buses envoient de l'eau avec suffisamment de pression pour faire une petit bosse à la surface.
Une buse verticale vers le haut en fond de bassin avec un øD et une colonne d'eau de H on va dire.
J'aimerais mettre en équation ceci avec pour objectif visuel disons un bouillonnement de 10mm de haut à partir de la surface. Les forces se dispersent en contact avec la colonne d'eau du bassin... J'ai pas envie de me jeter dans un simulateur...

Si je pense pression la théorie est valable par exemple pour une buse qui sortirait au raz de la surface par exemple. Avec la hauteur on détermine la pression nécessaire, puis on détermine la vitesse à partir des 10mm souhaité.
Si je pense débit la théorie est valable pour un jet d'eau vertical par exemple.

Qui aurait une piste? ou mieux une expérience pratique?

Merci
Julien
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[Patzewiz]

Un modèle simpliste. En supposant que la colonne d'eau en mouvement conserve un diamètre à peu près constant entre la buse et la surface puis entre la surface et le haut du jet. On néglige le frottement de l'air sur le jet vu la faible hauteur de celui-ci.
Energie cinétique d'une masse m d'eau au niveau de la surface: E_c=1/2 mV², énergie potentielle en haut du jet de cette même masse E_p=mgh. On en déduit V²=2gh, avec un débit D =SV.
En pratique, la colonne va surement avoir tendance à diverger, S en surface augmentera avec H donc la hauteur du jet sera plus faible.

[julien655]

Bonjour
merci pour ton retour,
Je connais ce calcul. Si je comprends ton raisonnement tu fais totalement abstraction du milieu extérieur liquide. Si la buse était en surface avec une hauteur de jet de H dans l'air tu proposerais la même chose.
Ici on doit traverser un milieu liquide disons de H 200mm puis un jet dans les airs de disons J: 20 mm.
D'ou la difficulté, je veux prendre en compte la traversé du milieu liquide.
H est très supérieur a J. L'energie necessaire minimum sera avec H un modèle qui ressemble à un tuyau d'une hauteur H dans lequel on doit faire monter une colonne d'eau à un débit D. Je sais faire
Qu'elle est à la "fourchette" la pression necessaire supplémentaire( % necessaire) pour compenser la dispersion à travers la liquide?
Il faudrait une personne qui a testé ca, ou une personne avec un simulateur.

Salutations

[Patzewiz]

Un simulateur est effectivement indispensable pour obtenir un calcul plus rigoureux. Il faudra prendre en compte la valeur de H mais aussi celle du diamètre de la buse. L'écoulement du jet dans l'eau peut être laminaire ou devenir turbulent. Il va certainement y avoir une dissipation d’énergie dans l'eau du bassin. Avec une vitesse faible en sortie de buse, on n'observe probablement rien à la surface. Pour ne rien oublier il faut aussi prendre en compte la température de l'eau du bassin et celle du jet dont dépendent entre autres leurs viscosités.

[A voir en vidéo sur Futura]