5- Cours Capteurs Actionneurs Rappels de Physique

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    CGP104Automatisation et optimisation de procds chimique et pharmaceutiques Capteurs et actionneurs 2012 - 2013

    Principe de lhydrostatique et principe dArchimde

    Principe de Pascal

    Un liquide ou un gaz enfermdans un rcipient exerce en tout

    point une pression perpendiculaire

    aux parois.

    FP

    S

    Fen newton

    Pen pascal

    Sen m2

    Principe fondamental de lhydrostatique

    Un liquide ou un gaz enferm dans un rcipient

    Exerce en tout point une pression perpendiculaire

    aux parois.

    Pen pascal

    en kg/m3

    g=9,81 m/s

    hen m

    ligne pizomtrique

    Principe dArchimde

    Tout corps plong dans un liquide (masse volumique )

    subit une force (pousse d'Archimde) dirige du bas

    vers le haut (point d'application situ au centre de

    gravit du corps) et gale (en norme) au poids du

    volume Vdplac.P .g.h

    .V .g en Newton

    V en m3

    g=9,81 m/s

    Blaise Pascal

    1623-1662

    Archimde

    287 av JC - 287 av JCPoids apparent : P

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Blaise_pascal.jpg
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    Equation de Bernoulli

    Hypothses de travail

    - Le fluide est parfait (non visqueux) et monophasique- La masse volumique est constante.

    - L'coulement est adiabatique (pas d'change de chaleur avec l'extrieur).

    - Lcoulement est stationnaire (pression et vitesse en un point sont

    identiques chaque instant).

    - Il ny a pas de frottements (perte de charge)

    Equation de continuit

    Equation de BERNOULLI

    21

    2

    mmv P mgh Cte

    2

    1

    2v P gh Cte 2 21 1 1 2 2 2

    1 1

    2 2v P gh v P gh

    Daniel Bernoulli

    1700-1782

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    Equation de Bernoulli

    FV01

    FE01

    ligne pizomtrique de rfrence

    P1

    P2

    PT1 PT2

    2 2

    1 1 1 2 2 2

    1 1

    2 2v P gh v P gh P

    ligne de charge

    Pertes de charges rgulires : frottements internes

    Pertes de charges singulires : obstacles lcoulement

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    Calcul du nombre

    de REYNOLDS e.V .D V .DR

    Re < 2300 : le rgime est laminaire

    Re > 3000 : le rgime est turbulent

    Osborne Reynolds

    1842-1912

    Comment caractriser un coulement ?

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    J

    Pertes de charges

    rgulires

    Notions de pertes de charges

    2 2

    1 1 1 2 2 2

    1 1

    2 2

    v P gh v P gh P

    Pertes de charges

    singulires

    Pertes de charges rgulires dues aux frottements initis

    par la viscosit du fluide, sa vitesse, les caractristiques

    gomtrique de la tuyauterie.

    Pertes de charges singulires dues aux obstacles prsent sur

    la tuyauterie(coudes, vannes, t, organe dprimogne)

    J

    P J

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    Pertes de charges rgulires

    2.. .

    2

    V LJ

    D

    Julius Weisbach

    1806-1871

    Notions de pertes de charges

    Formule de Darcy-Weisbach

    L

    D

    V,

    ,f Re D

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    Notions de pertes de charges

    Pertes de charges rgulires

    64

    Re

    J- L Marie Poiseuille

    1797-18694

    1

    100.Re

    Formule de Poiseuille

    Formule de Blasius

    0,79D

    Formule de Blench

    Formules empiriques

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    Notions de pertes de charges

    Pertes de charges rgulires

    1 2,512log

    3, 7

    D

    Re

    Formule de Colebrook-White

    Re 2000

    Diagramme de Moody

    ReD

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    Notions de pertes de charges

    Pertes de charges rgulires

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    Notions de pertes de charges

    Pertes de charges singulires

    2

    12

    n

    i

    i

    V

    g

    Coude

    Plaque orifice

    vannes

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    Notions de pertes de charges

    Pertes de charges singulires

    2

    12

    n

    i

    i

    V

    g

    D

    Longueur Droite Equivalente

    2

    .. .2V LDE J

    D

    .LDE k D

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    Notions de pertes de charges

    Rcapitulatif calcul Pertes de charges

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    Notions de pertes de charges

    Application

    CGP104 A i i i i i d d hi i h i C i 2012 2013

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    Notions de pertes de charges

    Rponses

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    Rponses