Calcul d'une force sujette à décélération

[ecobioelec]

Bonjour,

Je suis passionné par les turbines hydroélectriques sans être un professionnel du secteur.
J'ai développé un site internet avec une aide aux calculs mais je coince sur le calcul d'une force sujette à décélération.
N'étant pas certain des termes employés je situe le contexte : dans une installation hydraulique je connais :

• le débit d'eau en sortie d'injecteur
• la masse volumique de l'eau
• la vitesse de l'eau en sortie d'injecteur
• la force de l'eau en sortie d'injecteur

Je souhaiterais calculer :

• La force restante du volume d'eau en fonction de la distance parcourue par le jet d'eau après sa sortie de l'injecteur.

En effet, après plusieurs mètres parcourus après la sortie de l'injecteur la vitesse de l'eau ressemble à une courbe décroissante, l'eau retombant alors "en pluie", sa vitesse et sa force diminue.

Merci de me mettre sur la voie.

Cordialement,
-----

[harmoniciste]

Bonjour,

...je connais :

• le débit d'eau en sortie d'injecteur
• la masse volumique de l'eau
• la vitesse de l'eau en sortie d'injecteur
• la force de l'eau en sortie d'injecteur

Je souhaiterais calculer la force restante du volume d'eau en fonction de la distance parcourue par le jet d'eau après sa sortie de l'injecteur.

La poussée de l'eau varie principalement selon la vitesse relative de l'eau qu'elle reçoit: Dès que la turbine tourne, cette vitesse relative diminue donc et la poussée diminue.
Il a évidemment des pertes de vitesse en raison du frottement sur l'air intermédiaire et de la turbulence du jet, mais une turbine hydraulique se doit de les éviter. Pourquoi alors laisser le jet parcourir plusieurs mètres avant de l'utiliser ?

[XK150]

Je suis passionné par les turbines hydroélectriques

Salut ,

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel...196_jleduc.pdf

[XK150]

La thèse étudie le jet sous tous les aspects possibles , mais certainement pas " après avoir parcouru plusieurs mètres après la sortie " .
Non , les turbines Pelton ne fonctionnent pas de cette façon ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[ecobioelec]

Salut ,

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel...196_jleduc.pdf

Oh ... une mine d'or.

Merci !

[ecobioelec]

Non , les turbines Pelton ne fonctionnent pas de cette façon ...

Qui a dit que les turbines fonctionnaient de cette facon ?

La question posée est la suivante :
Je souhaiterais calculer la force restante du volume d'eau en fonction de la distance parcourue par le jet d'eau après sa sortie de l'injecteur.

Cordialement

[antek]

C'est une question qui m'intrigue (telle que je la comprend avec les mains !).
La pression ne peut que diminuer avec la distance, puisque la section du jet ne peut qu'augmenter.
Mais vu les distances en jeu ça doit être négligeable.
Et les seules pertes viennent de la diminution du débit, également négligeable.
Quant à le calculer . . .

[obi76]

Bonjour,

La question posée est la suivante :
Je souhaiterais calculer la force restante du volume d'eau en fonction de la distance parcourue par le jet d'eau après sa sortie de l'injecteur.

ça, c'est extrêmement compliqué (et ça nécessiterait bien une thèse). Ca dépend de plein de choses, dont (principalement) de l'atomisation du jet ou pas (dépendant de sa vitesse donc, de la tension de surface, de sa viscosité, etc).
Au doigt mouillé je dirai qu'il y a au moins une vitesse optimale (en dessous et au dessus c'est pire) : en dessous de manière évidente, et au dessus parce qu'au delà d'une certaine valeur le jet va se déstabiliser à cause des ondes de surface, puis s'atomiser (dépend de la distance où on regarde), ce qui induit un bien plus grand frottement des gouttes avec l'air.

[Deedee81]

Salut,

ça, c'est extrêmement compliqué (et ça nécessiterait bien une thèse). Ca dépend de plein de choses, dont (principalement) de l'atomisation du jet ou pas (dépendant de sa vitesse donc, de la tension de surface, de sa viscosité, etc).
Au doigt mouillé je dirai qu'il y a au moins une vitesse optimale (en dessous et au dessus c'est pire) : en dessous de manière évidente, et au dessus parce qu'au delà d'une certaine valeur le jet va se déstabiliser à cause des ondes de surface, puis s'atomiser (dépend de la distance où on regarde), ce qui induit un bien plus grand frottement des gouttes avec l'air.

En pratique on cherche l'optimum expérimentalement, non ?

[XK150]

La thèse est donnée au post 3 , bon courage !

[obi76]

En pratique on cherche l'optimum expérimentalement, non ?

Il y a quand même de bonnes bases théoriques (niveau M2 minimum) et numériques, mais effectivement l'expérimental est loin d'être en reste...

Là on parle quand même d'un truc où 1% d'écart à la théorie, c'est 1% de rendement en moins pour les centrales hydroélectriques... donc oui, on expérimente aussi

[Deedee81]

Il y a quand même de bonnes bases théoriques (niveau M2 minimum) et numériques, mais effectivement l'expérimental est loin d'être en reste...

Là on parle quand même d'un truc où 1% d'écart à la théorie, c'est 1% de rendement en moins pour les centrales hydroélectriques... donc oui, on expérimente aussi

Ok d'accord, merci