Profil ailettes de turbo

[invite3517]

Bonjour,

Je voudrais réaliser un petit ventilateur centrifuge pour générer une petite pression, afin d'alimenter mon système de refroidissement en sortie d'une buse d'imprimante 3D :

http://www.thingiverse.com/thing:37671

L'idée est de faire un petit turbo, qui semble le mieux pour ce genre d'appli. Bien sûr, ça ne tournera pas à 150 000tr/min, mais je pense que le profil des ailettes et de la pipe de sortie est ce qui se fait de mieux, non ?

Un gars sur thingiverse a fait ça pour un Dremel :

http://www.thingiverse.com/thing:13188

mais un peu au pif. En plus, son fichier Solidworks ne contient pas vraiment le source, puisqu'il s'agit juste d'un import, qui a dû être réalisé avec un autre soft/outil.

Du coup, j'aimerais faire ça from scratch, et je suis donc à la recherche d'infos concernant le profil des ailettes (et de la pipe de sortie). J'imagine que ça dépend de beaucoup de facteurs, mais je ne cherche pas non plus le truc ultime. Des notions de base sur le calcul du profil suffiront (nombre d'ailettes, inclinaison, forme, etc...)

Si vous avez des infos, je suis preneur.

Merci d'avance.

PS : le tout devant être imprimable, bien sûr
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[wizz]

ça doit être petit commnt (ou gros comment)?
ça doit souffler quel débit?
ça doit souffler à quelle pression?

[invite3517]

Côté taille, je voudrais me limiter à un truc de 50-60mm de diamètre (hors-tout), et 20mm d'épaisseur.

Pour le débit et la pression, là, c'est pas facile à déterminer. En gros, comme lorsque tu souffles sur ta cuillère de soupe pour la refroidir Je sais, pas très scientifique, mais je n'ai jamais pris la peine de mesure combien ça fait en l/min !

Pour la pression, il faut qu'elle soit suffisante pour avoir le débit ci-dessus après passage dans un tuyau de 4mm intérieur et de 50cm de long, plus le passage dans les tubes métalliques finaux, qui font 3mm de diamètre intérieur.

L'idée du ventilateur centrifuge c'est de pouvoir mettre 3 sorties tangentielles, pour alimenter chacun des 3 tuyaux, plutôt que de mettre le splitter, comme sur mon design ci-dessus.

Pour info, j'ai testé avec une petite pompe à membrane d'aquarium qui fait 3W, et sort 100l/min. Avec un petit bout de tuyau, c'est déjà limite, mais une fois tout le système en place, les pertes de charge sont trop importantes, et ça ne souffle pas assez.

[wizz]

50cm avec un diamètre de 4mm, puis 3mm

euhhhh, à part un compresseur, je n'y vois pas

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3517]

50mm, pas cm !

Et justement, c'est bien ce que je veux faire, un turbo-compresseur... Sur les bagnoles, c'est fait pour augmenter la pression dans l'admission...

[wizz]

Pour la pression, il faut qu'elle soit suffisante pour avoir le débit ci-dessus après passage dans un tuyau de 4mm intérieur et de 50cm de long, plus le passage dans les tubes métalliques finaux, qui font 3mm de diamètre intérieur

50cm de long, pour 3-4mm de diamètre, il va falloir de la pression si tu veux un débit à la sortie

[wizz]

Et justement, c'est bien ce que je veux faire, un turbo-compresseur... Sur les bagnoles, c'est fait pour augmenter la pression dans l'admission...

sur une bagnole, ça tourne à 200000rpm, avec une longueur pas si grande que ça, et pour des diamètres de restriction bien plus grand que 3mm

[invite3517]

Oui, pardon, tu parlais de la longueur de la durite...

Pour le débit, ça n'a quand même rien à voir avec ce qu'ingurgite un moteur de voiture ! Comme dit, il me faut un léger courant d'air en sortie de chaque tube, capable de faire vaciller une flamme de bougie à 5cm, pas plus.

Les tuyaux en laiton seront très proches de la buse chauffante qui extrude le plastique, et soufflent vraiment directement sur le fil au moment où il est déposé.

[invite5d050033]

salut
pour ton application, un compresseur serait beaucoup plus judicieux
un "turbo" comme tu l'entend aura un rendement médiocre voir nul
a+

[invite17a84a60]

Pourqoi vous n utilisé pas ce ventilateur

[Zozo_MP]

Bonjour

est-ce que vous voulez refroidir la buse ou le plastique ?

Si c'est le plastique cela ne servira à rien, si c'est la buse il existe d'autre moyen de la maintenir à une température stable.

Cordialement

[invite3517]

Dites, les gars, c'est sympa, cette discussion, mais ma question d'origine portait sur le profil des ailettes de turbo.

Le but de ce projet n'est pas uniquement de souffler, mais de designer une turbine, et d'apprendre des choses.

Le ventilo, ça ne marche pas. Et c'est bien pour refroidir le plastique, pas la buse. Et c'est fondamental en impression 3D ; je vous laisse lire tous les tests et discussion sur le sujet, y'a pas photo.

Quand au rendement du turbo, il sera largement suffisant pour mon appli

Hier soir, j'ai testé l'impression de la turbine pour Dremel, dont j'ai mis le lien : l'impression a planté au milieu, mais même avec 10mm de haut, à la vitesse mini de la Dremel, ça soufflait fort ! Et sans la coquille réceptrice ! Je suis dont très confiant dans le résultat.

Pour en revenir aux ailettes, je voudrais avoir quelques pistes sur la forme du moyeu (sorte de parabole ?), l'influence du nombre d'ailettes, de leur inclinaison, etc... Si vous avez des articles de vulgarisation sur le sujet, je suis preneur.

[wizz]

Dites, les gars, c'est sympa, cette discussion, mais ma question d'origine portait sur le profil des ailettes de turbo.

Le but de ce projet n'est pas uniquement de souffler, mais de designer une turbine, et d'apprendre des choses.

apprendre théoriquement, oui
en fabriquer ton turbo, surement pas
un défaut d'équilibrage, de 0.1 gramme, à 40000rpm, ça ne pardonne pas

Le ventilo, ça ne marche pas. Et c'est bien pour refroidir le plastique, pas la buse. Et c'est fondamental en impression 3D ; je vous laisse lire tous les tests et discussion sur le sujet, y'a pas photo.

quels tests? quels sujets? où ça? peut on lire la même chose que toi?

Hier soir, j'ai testé l'impression de la turbine pour Dremel, dont j'ai mis le lien : l'impression a planté au milieu, mais même avec 10mm de haut, à la vitesse mini de la Dremel, ça soufflait fort ! Et sans la coquille réceptrice ! Je suis dont très confiant dans le résultat.

je ne comprends pas
si ça a planté, alors ça ne convient pas!!!!
et puis, tu dis que ça souffle fort, et tu en es satisfait!!!


bref, essaie d'être plus clair dans tes explications.
Tu y es dedans, et donc pour toi, bon nombre de choses sont si évident
Mais nous, on n'est pas à côté de toi depuis ces derniers mois pour que ça soit évident pour nous

[invite3517]

Ben, on ne va pas partir sur des discussions d'imprimante 3D, sinon on va se faire gronder de tout mélanger ; le mieux est d'aller sur le forum de http://reprap.org, y'a plein de discussions sur le sujet... Une recherche avec 'cooling fan' sur http://www.thingiverse.org te montrera plein d'exemples où le fait de refroidir le plastique juste à la dépose améliore considérablement les choses (un au hasard : http://www.thingiverse.com/image:42350).

Le test que j'ai fait hier soir, c'est d'imprimer cette turbine : http://www.thingiverse.com/image:83336. C'est l'impression qui a planté au milieu (problème de com. en PC et imprimante). Du coup, je n'ai pas la turbine complète, juste 10mm de haut. Je l'ai vissée sur une Dremel, et à 10 000tr/min, on sentait un sacré courant d'air tout autour (puisqu'il n'y avait pas de collecteur). J'imagine que complète et montée dans le collecteur, ça doit pulser grave ! Au passage, c'était vissé à l'arrache, un poil de travers, et même à fond, on n'a rien pris dans la figure De toute façon, le moteur que je compte utiliser ne tournera pas à plus de 5 000tr/min (après, ça met la tête comme une pastèque !)

Le souci c'est que ce design est trop gros pour mon usage, et il n'y a pas les sources (manque la fonction iges qui a servi à générer tout ça) pour pouvoir l'adapter (si je fais un bête shrink, les ailettes seront trop fines ; déjà sur l'original, c'est limite). Je voudrais pouvoir designer la turbine (et le reste) sous openscad, pour que chacun puisse ensuite le modifier/l'adapter à son usage. Mais du coup, ça va être difficile de faire des profils d'ailettes courbées/torsadées, comme on le voit sur ce design.

Sur les photos glanées sur le web, on voit des turbines assez hautes, d'autres très plates, certaines avec des ailettes plus hautes que d'autres, etc... Les variations sont très nombreuses, et j'aimerais comprendre pourquoi. Y'a certainement un design adapté à chaque application, et je voudrais trouver le bon pour la mienne. Visiblement, le profil du moyeu sur lequelles sont fixées les ailettes a une forme particulière ; laquelle ? Parabole ? Cercle ?

Pour résumer, je cherche de la vulgarisation sur le profil des ailettes de turbo Tout ce que je trouve sur le web, ce sont des pavés plein de calculs d'optimisation, mais rien sur les bases. Sans doute que je ne cherche pas avec les bons mots-clé, donc si vous avez des tutos, je suis preneur.

[invitec725db3a]

Bonjour, à mon avis un turbo est un ventilo avec une vitesse de rotation très élevée. Cdt

[invite3517]

Certes, mais pas n'importe quel ventilo !

[wizz]

Le souci c'est que ce design est trop gros pour mon usage, et il n'y a pas les sources (manque la fonction iges qui a servi à générer tout ça) pour pouvoir l'adapter (si je fais un bête shrink, les ailettes seront trop fines ; déjà sur l'original, c'est limite). Je voudrais pouvoir designer la turbine (et le reste) sous openscad, pour que chacun puisse ensuite le modifier/l'adapter à son usage. Mais du coup, ça va être difficile de faire des profils d'ailettes courbées/torsadées, comme on le voit sur ce design.

pourquoi est ce qu'il serait trop gros?
en quoi ça generait?

[invite3517]

Ben, c'est trop encombrant pour mon appli, voilà tout !

[invitec725db3a]

RE, pas n'importe quel ventilo ? mais c'est par la vitesse élevée qu'il dégage une légère pression (+/- o,8 à1,3 bar selon source énérgie) que tu ne pourras pulser & égaler dans des tubes de 4mm , quelle durée de débit ? sans animosité ça me paraît être la clé à tourner le vent . Cdt

[invite3517]

Ce n'est pas qu'une question de vitesse ; la forme particulière d'une roue de turbo fait qu'en sortie, l'air va plus vite que la roue elle-même ! Ne m'en demande pas plus, je n'ai pas plus d'explication. On rentre dans de la mécanique des fluides qui me fait mal à la tête

Pour mon appli, le débit doit être continu.

Bon, si je ne trouve pas d'infos, je vais partir sur des ailettes droites ; ça marchera sans problème, mais c'est pas fun

[wizz]

si c'est encombrant, alors tu peux déporter cette fonction, c'est à dire mettre le turbo ou compresseur ailleur, plus loin.
Puis tu amènes l'air sous pression par un GROS tuyau le plus près possible des buses afin de diminuer les pertes
et lorsque ce ne sera pas possible de trainer un gros tuyau, alors tu passes par ces petits 3-4mm

[Kissagogo27]

Bonjour, donc le but c'est faire un compresseur de turbo ? sinon la solution la plus simple c'est l'air comprimé par un groupe standard .. point barre ...

sinon il y a les ventilateur turbines comme on en trouve par exemple dans les plaques de cuisson a induction ...
par exemple http://www.nidecamerica.com/fanpdfs/gamma32.pdf

le turbo c'est plus du gros débit sous pression conséquente ( comparé a un ventilateur ... sic )
et que vu l'application finale avec des tubes de sorties de 3 a 4mm l'air comprimé c'est le compromis le plus évident ...

[invite3517]

Le but c'est d'essayer d'en savoir plus sur les turbos, effectivement. La solution toute faite, c'est bien, mais le faire soit, c'est mieux

[polo974]

Bonjour,
quelle sorte d'extrudeur utilisez-vous? moteur déporté ou non...
si c'est un moteur sur le chariot, on n'est plus à quelques grammes de plus ou de moins...
(un nema17 fait dans les 350g, on ajoute le reste, on doit tourner à 400 à 500g...)
La coquille envisagée n'est pas légère non plus,
il faudrait comparer à 3 tout petits moteurs équipés de mini hélices...

sinon, si l'idée du ventilo déporté est toujours de mise, je propose la gaine vmc souple avec un bête ventilo (genre alim de pc) d'un bout, et la gaine refroidissant par la même occasion tout le reste du chariot.

[invite3517]

Oui, il y a 1000 façons de faire, mais bon, moi, ce que je veux faire, c'est un turbo

Maintenant, si personne ne sais comment on fait ça, pas grave, hein, je chercherai ailleurs ; il me semblait pourtant que c'était sur ce forum où j'avais le plus de chance de trouver des gens curieux et ayant envie d'explorer des choses nouvelles...

[polo974]

Ah, j'ai (re)trouvé un peu de lecture:
http://www.wontu.fr/COURS/CHAP-5_POMPES.pdf

tu peux regarder directement le dossier COURS.

mais à propos des turbo-pompes, il est dit:

Les pompes hydrodynamiques sont de construction très simple : en version de base, elles sont
essentiellement constituées d’une pièce en rotation, le rotor appelé aussi roue ou hélice qui
tourne dans un carter appelé corps de pompe.
Une certaine vitesse est ainsi communiquée au fluide.
La différence entre les pompes centrifuge hélico-centrifuge et à hélice porte essentiellement
sur la direction de la vitesse donnée au fluide.

Enfin, pomper beaucoup pour tout perdre dans un tuyau à peine plus gros qu'une paille, ce n'est peut être pas la meilleure façon de faire.

[invitec725db3a]

RE, que racontes-tu, le turbo existait avant que tu ne sois né, alors oui des gens savent fabriquer un turbo ! les catalogues en sont pleins, en tous genres. Cdt.

[invite3517]

Bien sûr que ça existe depuis longtemps ! Mais je parlais d'en comprendre un peu le fonctionnement et d'expérimenter chez soit... Les imprimantes 3D sont fabuleuses pour ça.

Merci pour la doc, Polo.