Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs
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Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs



  1. #1
    adrien

    Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs


    ------

    Bonjour,

    Je souhaite trouver une formule, ou une estimation pour obtenir le temps que mettent deux réservoirs a égaliser leur pression.
    Le fluide est de l'air. Je cherche une solution avec un exemple simple : deux réservoirs de 1m3, l'un à 6 bars (peu importe en faite) et l'autre à 1 bar (mais peu importe aussi ..), je néglige la température.
    Je souhaite trouver la relation qui me permettent de déterminer le temps que vont mettre ces deux réservoirs à s'égaliser.
    Je cherche quelque chose qui prendrait en entré la différence de pression et la section du trou reliant les deux réservoirs.

    Je me suis dit qu'il fallait trouver le débit. Pour le débit j'ai Q(m3/s) = A(m2) x v(m/s)
    Déjà, c'est un débit volumique. De ce que j'ai compris, il faut le débit massique pour un fluide compressible. Du coup, je prends la formule Qm(kg/s) = Q(m3/s) x rho (kg/m3) avec rho = 1,29 pour l'air.
    Mais déjà je pense qu'il y a une erreur : rho est dépendant de la pression ? Et de quelle pression : la pression du réservoir à la pression la plus grande ? La plus petite ? ou bien la différence de pression ?

    Mon second blocage est la vitesse. Quand je fouine, ici et ailleurs, je tombe sur la formule v = RACINE( (2 x deltaP(Pa) ) / rho)
    Toujours une masse volumique, et toujours la même question : à quelle pression ?
    Pour un réservoir t1 à 7bars et un t2 à 1bar, je trouve une vitesse d'environ 880,450906325624
    m/s. Ça me parait beaucoup et j'ai aussi fait mes calculs en limitant à 340m/s (vitesse du son). De ce que j'ai cru comprendre, tant que le rapport de pressions > 2, on prend la vitesse du son.

    Avec ça, pour mon débit, avec un tuyau de 2cm de rayon, donc un section pi x R^2 de 0,001256637061436
    m2, et une densité de 1,29, j'obtiens un débit massique de 0,539985222267411
    kg/s. Je calcul la masse d'air dans mon réservoir, P(Pa)/(R x T(K)) * M(air), je trouve 7142g.
    Après cela, je ne sais plus quoi faire de mes données (dont je doute fortement d'ailleurs) pour obtenir le temps d'égalisation. Vu que le débit dépend de la vitesse qui dépend de la pression ... Il me manque un outil là.
    J'ai tenté de mettre tout ça dans un tableur, en prenant des points de manière arbitraire, j'obtiens un temps de 130,5s. Je ne sais quoi en penser ...
    Des avis sur mon travail ? Avez-vous une méthode plus simple, même si approximative ?

    merci d'avance

    -----

  2. #2
    f6bes

    Re : Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs

    Bjr à toi,
    Ah , tu trouves un,e vitesse de.....880,450906325624.... et c'est une vitesse exprimée en..... !!
    Par contre faut il avoir une telle préçision dans les décimales !! ( 12 chiffres APRES la virgule)
    Bien beau de fournir des chiffres, mais si on ne siat en QUOI ils sont exprimés !
    Bonne journée

  3. #3
    gts2

    Re : Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs

    Bonjour,

    La formule v = RACINE( (2 x deltaP(Pa) ) / rho) vient de Bernoulli qui ne s'applique clairement pas ici.

    Allez voir plutôt du côté de Barré de Saint Venant : processs.free

  4. #4
    adrien

    Re : Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs

    @f6bes : ce sont des m/s, et pour le nombre de décimale, c'est un copier/coller de mon tableur.

    @gts2 : Super ce lien. Je vois que j'ai mélangé quelques trucs et surtout que j'allais pas aller bien loin avec Bernoulli ...

    Je suis en train de faire mes tests là, je ne trouve rien d’intéressant pour le moment mais ça devrait venir. Juste dans le lien que tu donnes, il est dit que gamma = 0,5 pour la plupart des gaz, mais que je cherche un peu plus d'info, les abaques montrent plutôt 1,4 pour l'air à 20°C, c'est une coquille sur le site ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gts2

    Re : Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs

    Gamma=0,5 est clairement une coquille. 1,4 pour l'air.

  7. #6
    adrien

    Re : Calcul du temps d'égalisation de pression entre deux réservoirs

    D'ac !

    J'avance, mais je doute encore ...

    Au passage, j'ai appris ce qu'était la pression critique et les régimes.
    dP=6bar me donne 1,28kg/s, en régime critique.
    Ça décroît jusqu'à 1,9bar, en 1,30s (ça parait rapide tout de même ...), je passe en régime subcritique, mon débit massique critique est égale à mon débit massique subcritique de 0,35 kg/s et ma pression s’égaliserait à 1 bar (j'ai pris à l'atmosphère pour simplifier) après 1,5s.

    Ça fait très très rapide, mais ma section et de 2cm de rayon. Aucune idée si ce résultat est plausible ou pas.
    Vous en pensez quoi ?
    Il n'existe pas un logiciel permettant de simuler cela, sans que ce soit trop compliqué ?

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