Hydraulique et pertes de charge

Hydraulique et pertes de charge - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 25-01-2006 à 12:02:24    

Salut,
 
Je suis devant un problème d'hydraulique.
J'ai une canalisation remplie d'eau qui est mise en mouvement par une pompe dont je connais le débit (500L/min).
J'ai calculé les pertes de charge le long du tuyau.
 
Si j'ai bien compris, les pertes de charges vont faire que la pression dans le fluide sera plus faible ç la fin du tuyau qu'au début. Mais qu'en est-il de la vitesse du fluide? Est-ce qu'elle diminue aussi ?

Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 12:02:24   

Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 12:04:26    

Non.
 
Debit de ta pompe constant --> vitesse du fluide constante.

Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 12:18:29    

En gros le fluide perd de l'énergie, et il la perd sous forme de pression, mais conserve son débit ?
C'est sûr ça ?

Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 12:51:39    

Tout ce qui rentre d'un coté doit obligatoirement resortir à l'autre bout © (et ce n'est pas valable que dans l'hydraulique  :D ).
Donc oui c'est sur, si t'as un débit de 500l/min à l'entrée, t'auras 500l/min à la sortie.

Message cité 1 fois
Message édité par fiston le 25-01-2006 à 12:54:36
Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 13:52:02    

Mon problème était de savoir si les propriétés d'échange de chaleur (convection qui dépend de la vitesse du fluide) vont être différentes du début à la fin du tuyau.
Donc j'en déduis que non ?  

Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 16:25:23    

subsk8 a écrit :

Mon problème était de savoir si les propriétés d'échange de chaleur (convection qui dépend de la vitesse du fluide) vont être différentes du début à la fin du tuyau.
Donc j'en déduis que non ?


Les propriétés seront différentes, ne serait-ce que parce que le gradient de température change. Il faut aussi tenir compte de l'épaississement de la couche limite.

Reply

Marsh Posté le 25-01-2006 à 18:49:07    

Selon mes calculs,
le coefficient de convection h ne dépend que de la vitesse U (pour un diamètre D donné), et si j'ai bien suivi vous me dites que le débit ne varie pas. h ne va donc pas varier.
 
Sauf si on considère que la viscosité ou autre propriété de l'eau varie avec la pression.

Reply

Marsh Posté le 26-01-2006 à 21:31:44    

ahh.... sacré Navier Stockes....

Reply

Marsh Posté le 30-01-2006 à 13:38:59    

fiston a écrit :

Tout ce qui rentre d'un coté doit obligatoirement resortir à l'autre bout © (et ce n'est pas valable que dans l'hydraulique  :D ).
Donc oui c'est sur, si t'as un débit de 500l/min à l'entrée, t'auras 500l/min à la sortie.


 
Salut
/!\ la conservation s'exprime en terme de débit masse, pas en terme de débit volumique.
Prend le cas d'un compresseur, ce n'est pas vrai que le débit volumique est identique à l'entrée et à la sortie.
 
Sinon, pour ce problème ci, le fluide voit sa pression diminuer le long du tuyau, et perd donc logiquement de l'énergie.
La vitesse en sortie de tuyau ne sera pas (en toute rigueur) identique à l'entrée et en sortie pour tous les problèmes.
Si on considère utiliser un fluide incompressible, alors, c'est vrai->masse_volumique=Cte->debit_massique=Cte->debit_massique*masse_volumique=debit_volumique=Cte
 
Ben.

Reply

Marsh Posté le 30-01-2006 à 14:01:57    

subsk8 a écrit :

Mon problème était de savoir si les propriétés d'échange de chaleur (convection qui dépend de la vitesse du fluide) vont être différentes du début à la fin du tuyau.
Donc j'en déduis que non ?


 
Re-Salut
Je suppose que tu étudies un truc genre échangeur de chaleur dont le fluide à l'intérieur des tubes est de l'eau (ou du fuel ou qq chose d'incompressible)?
Si c'est le cas, tu peux:
*soit faire le rigoureux et utiliser des méthodes numériques
*soit utiliser des techniques non numériques existantes (Kern,Bell)...
 
Dans le cas ou tu veux trouver le coefficient correspondant à l'échange à l'intérieur du tube, tu devrais calculer ca comme ca:
 
Re=v*d/nu
========
Re=Reynolds (sans dimensions)
v=vitesse dans le tuyaux ->franchement, ca sert pas à grand chose de trouver sa valeur exacte-> tu divises le débit volumique à l'entrée par la surface pour ton tube S=pi*d^2/4
d=diametre du tube (intérieur)
nu=viscosité
 
Nu=K*d/lambda
===========
Nu=nusselt (sans dimensions)
K=le coefficent que tu cherches
d=diam du tube (intérieur)
lambda=conductibilité du liquide dans le tube
 
Pr=nu/a
======
Pr=Prandtl
nu=viscosité
a=lambda/(rho*c)
c=cp du liquide qui passe dans le tube
lambda=conductibilité du liquide dans le tube
rho=masse volumique du fluide dans le tube
 
Nu=f(Re,Pr)
=========
Tu vas chercher cette relation là dans un formulaire
 
---> tu connais tout, sauf le fameux K recherché.
 
De toute facon, ces calculs vont te donner une estimation des températures de sorties (en supposant que c'est ca que tu cherches)...
A priori, tu fais une première itération en prenant aux températures d'entrée les propriétés du fluide (ou mieux:vas chercher directement dans une table des valeurs de K connues pour évaluer des températures moyennes), cela va te donner des températures de sorties, qui te permettent de calculer les températures moyennes, les températures de film etc... et donc de recalculer les propriétés du fluide à des valeurs plus approchées->obtenir d'autres températures de sortie.
 
 
RQ: la technique que je viens de te mettre est basée sur des valeurs moyennes.
A ma connaissance, il n'y a que des techniques numériques pour utiliser les variations de propriétés dans un tube. Sinon, il y a surement moyen avec des intégrations etc ... mais ca devient vite compliqué et lourd à faire à la main.
 
Si tu as toujours un problème, tu pourrais mettre ce que tu veux faire et à partir de quoi?
Ce sera plus facile de t'aider, car ca devient vite compliqué quand on a pas l'énoncé.
Si tu veux plus de détails, n'hésites pas non plus ;)
 
Ben.

Reply

Marsh Posté le 30-01-2006 à 14:01:57   

Reply

Marsh Posté le 30-01-2006 à 14:27:25    

:jap: Ben_be (c'est là qu'on remarque qu'il n'a pas tout oublié en une semaine  :whistle: )

Reply

Marsh Posté le 30-01-2006 à 17:49:40    

subsk8 a écrit :

Salut,
 
Je suis devant un problème d'hydraulique.
J'ai une canalisation remplie d'eau qui est mise en mouvement par une pompe dont je connais le débit (500L/min).
J'ai calculé les pertes de charge le long du tuyau.
 
Si j'ai bien compris, les pertes de charges vont faire que la pression dans le fluide sera plus faible ç la fin du tuyau qu'au début. Mais qu'en est-il de la vitesse du fluide? Est-ce qu'elle diminue aussi ?


 

Ben_be a écrit :

Salut
/!\ la conservation s'exprime en terme de débit masse, pas en terme de débit volumique.
Prend le cas d'un compresseur, ce n'est pas vrai que le débit volumique est identique à l'entrée et à la sortie.
 
Sinon, pour ce problème ci, le fluide voit sa pression diminuer le long du tuyau, et perd donc logiquement de l'énergie.
La vitesse en sortie de tuyau ne sera pas (en toute rigueur) identique à l'entrée et en sortie pour tous les problèmes.
Si on considère utiliser un fluide incompressible, alors, c'est vrai->masse_volumique=Cte->debit_massique=Cte->debit_massique*masse_volumique=debit_volumique=Cte
 
Ben.


 
Génial ... j'adore les mecs qui en écrivent un tas tout ça pour ré inventer l'eau tiède ....
Apprend en 1er à bien lire un énoncé, bien sur que l'eau est un fluide imcomprésible !!!
 
A+

Reply

Marsh Posté le 30-01-2006 à 19:06:06    

fiston a écrit :

Génial ... j'adore les mecs qui en écrivent un tas tout ça pour ré inventer l'eau tiède ....
Apprend en 1er à bien lire un énoncé, bien sur que l'eau est un fluide imcomprésible !!!
 
A+


 
Au temps pour moi.  
Je voulais juste préciser le fait que ce n'est pas un vérité absolue mais que c'est relatif à l'hypothese du fluide incompressible.
Dans certains problèmes faisant intervenir de l'huile, de l'eau, on est parfois dans des gammes de T° ou de pression ou une légère compression est à prendre en compte.
De plus, des impuretés présentes dans un liquide peuvent faire s'écrouler l'hypothèse d'incompressibilité->ex: un systeme hydraulique fonctionnant à l'huile (incompressible évidemment) mais qui comporte quelques bulles d'air microscopiques...
J'ai donc préféré ajouter une petite note histoire d'être rigoureux mais si c'est vrai que ca peut paraitre un peu c##. ;)
 
 
Sinon, oui, je suis pas un as de lecture d'énoncé ;)
 
Ben.  

Reply

Marsh Posté le 26-07-2007 à 15:12:08    

j'ai un petit souci ... j'essaye de calculer les pertes de charges malheureusement, le débit du fluide que j'étudie est non constant. Il s'arrête environ 2 secondes toutes les 15 secondes. Auriez-vous une idée comment je dois tenir compte de cet effet ????
 
Merci d'avance

Reply

Marsh Posté le 26-07-2007 à 20:30:27    

En première approximation, les pertes de charges sont proportionelles au carré du débit. Si tu connais la loi du débit, tu as de bonne bases pour répondre à la question.

Reply

Marsh Posté le 27-09-2010 à 11:33:37    

Bonjour à tous
J'ai besoin d'un limiteur de pression mais j'ai une soupape de séquence à ma disposition. J'aimerai savoir si à partir d'une soupape de séquence on peut réaliser un limiteur de pression. Quelle est l'astuce ? Pouvez-vous me faire parvenir un schéma ? Merci d’avance pour vos conseils.

Reply

Marsh Posté le 14-12-2011 à 12:01:36    

fiston a écrit :

Non.
 
Debit de ta pompe constant --> vitesse du fluide constante.


 
théoriquement mon ami, la répartition de la vitesse n'a jamais était cte.
si découpe le tronçon en plusieurs unités et on applique l'équation on ne trouve pas la mémé vitesse au début on ne trouve pas les mêmes valeurs

Reply

Sujets relatifs:

Leave a Replay

Make sure you enter the(*)required information where indicate.HTML code is not allowed