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Mécanique des fluides

Posté par
Choiiin
25-03-14 à 16:29

Bonjour,
J'ai besoin de votre aide car je suis confronté a un problème de mécanique des fluides et que je n'en ai jamais fais.

Le problème est le suivant:

Une roue roule, sur un tube flexible rempli de fluide, à une vitesse ω et avec un couple C.
On connaît les sections S1 et S2 ainsi que les caractéristique du fluide utilisé (viscosité, masse volumique etc.)
Il y a un rétrécissement de section du tube (S2), cette partie est supposé indéformable.
Comment peut-on déterminer, si cela est possible, un effort (ou un couple) résistant sur la roue dû à la compression du fluide au niveau du rétrécissement ?

Je vous remercie par avance.

Mécanique des fluides

Posté par
quarkplus
re : Mécanique des fluides 25-03-14 à 16:55

Bonjour,
Si la partie en s2 est INDEFORMABLE, pourquoi y aurait il compression du fluide ??

Posté par
Choiiin
re : Mécanique des fluides 26-03-14 à 08:47

Quarkplus: Le fait d'arriver avec une vitesse de rotation importante ne va t-il pas créer une sorte de bouchon? le fluide visqueux ne pouvant s'échapper aussi vite de l'orifice.

Le but est d'étudier la capacité du système a pouvoir être amortissant pour la roue.

Posté par
quarkplus
re : Mécanique des fluides 26-03-14 à 09:54

Vu comme ça, je comprends mieux ;
La roue lamine le fluide dans le tube , mais en S2 qui est indéformable,
il va y avoir une marche matérielle à franchir ??

Posté par
Choiiin
re : Mécanique des fluides 26-03-14 à 10:19

Exactement pour le laminage du fluide dans le tube.
En revanche "le bouchon" crée par le fluide visqueux viendrait créer un effort résistant sur la roue et freiner sa course. Le but serai d'arriver à caractériser l'effort résistant en fonction de la vitesse d'approche de la roue et des caractéristiques du fluide ( viscosité etc).

Ma démarche pour le moment est très simplificatrice:
-J'ai fait l'hypothèse que la vitesse du fluide du au laminage de la roue est: V.fluide = Vitesse.rotation.roue x Rayon  (V=ω.r)
-Avec cette vitesse, j'ai déterminé un débit massique Qm = V.fluide x S1
-Puis avec l'équation de quantité de mouvement je détermine les efforts exercés : F.ext = Qm ( V.fluide - V.sortie)

Mais je ne suis pas sur du tout de moi, n'ayant jamais fait ça. Aucune perte de charge n'est pris en compte et il me semble important de le prendre, la viscosité du fluide fera forcement changer l'effort (plus il sera visqueux plus il aura de mal a s'évacuer rapidement par l'orifice).

Posté par
quarkplus
re : Mécanique des fluides 26-03-14 à 10:25

Bon, je pense avoir compris , on peut supposer  que la roue s'arrête avant la marche .

Posté par
quarkplus
re : Mécanique des fluides 26-03-14 à 10:30

Il faut la force ou l'énergie pour faire avancer un volume V de fluide pendant le temps t .
C'est le même problème dans les amortisseurs automobiles où l'huile doit passer dans des trous calibrés .
Je pense que l'on peut trouver des calculs sur Internet .

Posté par
Choiiin
re : Mécanique des fluides 26-03-14 à 10:32

Le but serai d'arrêter la roue avant oui, grâce à l'effort résistant du "bouchon de fluide" que j'aimerai arriver à caractériser.



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