Comment calculer ?

[Mase1607]

Bonjour,

Je me permets d'écrire sur ce forum au sujet d'une question pour laquelle nous aurions besoin d'une réponse ou d'un début de réponse.

Nous sommes trois amis et avons créer une structure (prototype) qui permet de retenir les déchets flottants et semi immergés dans les cours d'eau. Nous avons déjà effectué bon nombre de tests en condition réèlle pour analyser le comportement de la structure et son fonctionnement et c'est good.

Cette structure est maintenue par des câbles inox marins et reliée à des lestes. La structure permet de retenir les déchets jusqu'à 70cm de profondeur, la largeur maximal de la structure et de 06mêtre. Son poids est de 150kg.

Aucun de nous trois n'a un profil scientifique, nous avons tous un boulot à côté et pour le moment on cherche les informations par nous même ou auprès de personnes sympathiques

Ma question est la suivante :
1)Comment puis je déterminer avec exactitude le poids de leste nécessaire pour que la structure reste à l'emplacement défini sur un cours d'eau et ne soit pas emporté par le courant ou par l'accumulation de déchets dans la structure couplée au courant délivré par l'eau ? (pour le moment on a fait au jugé mais c'est tout sauf pro )
2) Est ce que la vitesse de l'eau à une incidence (je suppose que oui) dans ce cas comment ce paramètre est-il à intégrer à la question 1.

Comme indiqué précédemment je n'ai aucune compétence dans ce domaine donc il se peut que je n'ai pas mis d'élément nécessaire à la résolution de ce problème donc n'eshitez pas à m'en faire part.
Nous avons une surface d'opposition à l'eau de 4.20 mètre carré (6m large sur 0.70m de profondeur).

Merci par avance
-----

[calculair]

bonjour,

Pourquoi ne pas mesurer avec un dynamomètre la force exercée sur votre construction immergée.

Quid du courant actuel et quid des crues......

Pourquoi ne pas prévoir des pieux d'amarrages solides ?

[ornithology]

Comme a Venise. Et avec un peu de chance (ou pas) les touristes viendraient.

[Mase1607]

Calculair : effectivement on pourrait calculer la force exercée sur la structure avec le dynamomètre mais comme tu l'a remarqué quid du courant ou des crues.
D'où ma question : peut on calculer/simuler la quantité de poids nécessaire pour retenir la structure en prenant comme paramètre la force du courant de l'eau lors d'un épisode de crue.

Pour le pieux d amarrage on ne peut pas généraliser ce type de méthodologie car cela est souvent interdit sur les cours d'eau (métaux lourds dans le fond du lit de la rivière etc.., législation très lourde).

Ornithology : merci de l'utilité de ton commentaire ( au moins tu fais remonter mon post donc merci quand même &#128521

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tifoc]

Bonjour,

Comment puis je déterminer avec exactitude le poids de leste nécessaire pour que la structure reste à l'emplacement défini sur un cours d'eau et ne soit pas emporté par le courant

En quoi la présence de lests empêcherait la structure de bouger ? Le leste aussi sera entraîné par le courant.

[Mase1607]

Pour Tifoc : Si le poids des lest est supérieur à la force du courant (de la rivière) exercé sur la structure celle ci reste à l'endroit où elle est positionnée.
Nous avons fait des test on nous avions posé deux lests de 100 et 75 kg de chaque coté de la structure et celle-ci s'est maintenue dans la rivière même lors d'un épisode de crue. La quantité des poids a été fait au jugé mais on cherche à le déterminer de manière plus précise et en fonction de la vitesse du courant.

Merci

[Tifoc]

Si le poids des lest est supérieur à la force du courant (de la rivière) exercé sur la structure celle ci reste à l'endroit où elle est positionnée.

Ah bon ? Le poids est une fore verticale (descendante), la composante de force qui vous intéresse est horizontale : comment l'une peut-elle équilibrer l'autre ?
Comparaison simpliste : pour pousser un véhicule "pesant" 1,5 tonne, il suffit d'exercer une force horizontale équivalente à 15 kg (à peu près)...

Nous avons fait des test on nous avions posé deux lests de 100 et 75 kg de chaque coté de la structure et celle-ci s'est maintenue dans la rivière

Ils ne touchaient pas le fond vos lests par hasard ?

même lors d'un épisode de crue.

Heu... vous avez vu aux actualités récentes ce que ça charrie une crue ?

Tenir une structure en surface nécessite de l'arrimer d'une manière ou d'une autre. En quoi cela contredit-il votre projet ?

[trebor]

bonjour,

Pourquoi ne pas mesurer avec un dynamomètre la force exercée sur votre construction immergée.

Quid du courant actuel et quid des crues......

Pourquoi ne pas prévoir des pieux d'amarrages solides ?

Bonjour à tous,
Étonnant qu'il semble ne pas y avoir une formule pour calculer la pression exercée par l'eau comme par exemple sur un pilier de pont ?
Par l'expérimentation avec un modèle réduit, cela devrait être possible comme suggéré par calculair ?

L'air par vent fort exerce une pression sur une surface, l'eau d'une rivière en fait de même lorsqu'elle rencontre un obstacle, mais l'eau est plus massive (dense) que l'air.
En tenant compte de cette différence de densité ainsi que d'autres paramètres, la formule ne pourrait-elle pas donner une idée de la pression ?
https://www.google.com/search?client...ur+une+surface

[Tifoc]

Bonjour Trebor,
Le lien renvoi à une application particulière de la formule de Bernoulli qui permet d'évaluer la pression aérodynamique. On peut bien sûr le faire (en première approche) pour obtenir une pression hydrodynamique : yaka déterminer les coefficient par l'expérience (comme évoqué).
Mais ça ne répond pas au problème...

[trebor]

Bonjour Trebor,
Le lien renvoi à une application particulière de la formule de Bernoulli qui permet d'évaluer la pression aérodynamique. On peut bien sûr le faire (en première approche) pour obtenir une pression hydrodynamique : yaka déterminer les coefficient par l'expérience (comme évoqué).
Mais ça ne répond pas au problème...

Peut être en adaptant cette formule pour de l'eau qui a une densité 1000 fois supérieure au m³ ?
0,5roSCxV²
ro = environ 1 pour l’air (varie légèrement avec la température)
S = surface apparente présentée au vent
Cx = coefficient de pénétration (proche de 1 pour la forme en goutte d’eau, 2,6 pour la plaque perpendiculaire)
V = vitesse du vent.

[Tifoc]

Oui, mais en enlevant le S (pour avoir une pression). Reste à déterminer le Cx...

[trebor]

Oui, mais en enlevant le S (pour avoir une pression). Reste à déterminer le Cx...

S étant la surface de se qui sera immergé dans l'eau pour retenir les déchets, cette surface S me semble importante car plus elle sera importante et plus il y aura de la pression sur les câbles de retenues, non ?

[Tifoc]

La formule que vous avez donnée est celle de la force aérodynamique, et la pression (moyenne) vaut p = F/S.
Et il n'y aura pas de pression sur les câbles, mais de la traction globalement égale au poids (structure + lests) moins la poussée Archimède (partie immergée + lests).
Lests qui, je le répète, n’empêcheront pas la structure de se déplacer.

[Morteen]

Lests qui, je le répète, n’empêcheront pas la structure de se déplacer

Bonjour. Je suppose que ce qu'il appelle des lests sont en fait des poids posés sur le fond du cours d'eau, des ancres en fait. Sinon en effet cela n'a pas de sens.

[trebor]

Bonjour. Je suppose que ce qu'il appelle des lests sont en fait des poids posés sur le fond du cours d'eau, des ancres en fait. Sinon en effet cela n'a pas de sens.

Je comprends que la structure de retenue des déchets de hauteur 0,7 m x Largeur 6 m (4,2 m²) de 150 kg repose au fond de la rivière et qu'il y a 2 câbles en aciers inox fixés à des pieux afin de retenir ce barrage ?

Quand on voit la force de l'eau lors d'une crue, rien ne pourra résister à cette force.
Bon pour un courant modéré et prévoir un relevage hors de l'eau à déterminer en cas d'orage.

[Morteen]

Je comprends que la structure de retenue des déchets de hauteur 0,7 m x Largeur 6 m (4,2 m²) de 150 kg repose au fond de la rivière et qu'il y a 2 câbles en aciers inox fixés à des pieux afin de retenir ce barrage ?

Bonjour. Il précise que les pieux sont exclus. Et que la structure est en surface:

une structure (prototype) qui permet de retenir les déchets flottants et semi immergés

Pas clair. Soit il s'agit d'ancrage au fond, et dans ce cas le poids des éléments d'ancrage n'a quasiment pas d'importance (c'est la forme qui compte), soit le dispositif est effectivement "lesté" (c'est le terme qu'il utilise) et dans ce cas il se déplace à la vitesse du courant dans le sens du courant.

MASE1607, allo ???