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calcul de volume

Posté par
annalulu
10-09-16 à 15:31

Bonjour a tous

J ai besoin de votre aide pour mon job qui consiste à détecter les fuites d'eau pour ce faire j'utilise un gaz traceur qui est en fait un mélange d'azote à 95 % et d'hydrogène 5 % je dois l'injecter dans une canalisation le diamètre 200 mm sur 1000 mètres il ressortira par la fuite et je le détecterai en surface et à l'aide d'un appareil spécial.
je dispose de bouteille de gaz de 9,4 mètres cubes à 200 bar quel volume de gaz aurais-je à utiliser pour remplir la canalisation et gonfler a 6 bar
merci

Posté par
vanoise
re : calcul de volume 10-09-16 à 16:40

Bonjour
Un calcul rigoureux simple n'est pas possible : un gaz sous 200 bar ne peut pas être assimilé à un gaz parfait.
1ère hypothèse : le fabriquant fournit des précisions sur les caractéristiques du gaz sous 200 bar ...
2ème hypothèse : en absence de ces précisions, tu peux utiliser l'approximation des gaz parfaits mais le résultat obtenu sera très imprécis...
DE plus, physiquement, le calcul que tu proposes n'est pas très intéressant : le gaz dans la bouteille de gaz comprimé va garder un volume fixe. C'est la pression dans la bouteille, mesurée par un manomètre, qui va baisser. Il serait à mon avis préférable de se poser la question suivante : quelle sera la nouvelle pression dans la bouteille quand la canalisation sera remplie de gaz sous 6bar ?
Tu connais sûrement l'expression de la quantité de gaz parfait (en mole) en fonction de P, V, R et T...

Posté par
annalulu
re : calcul de volume 10-09-16 à 17:36

Merci pour ta réponse mais je vais essayer d'etre plus précis.
Je ne suis pas étudiant et n'ai aucune connaissance en physique chimie en tous cas j'ai tout oublié puisque il y a belle lurette que j'ai terminé mes études !

Ce qui m'intéresse ce n'est pas de savoir ce qui me reste dans la bouteille ! c'est de savoir de combien de gaz j'ai besoin pour remplir la canalisation à 4bar ou 6 bar
Alors même si c'est approximatif ce n'est pas grave...

Tout ce que je sais c'est que ce gaz est commercialisé par AIR LIQUIDE sous le nom azote RH2 et il s'agit d'un mélange d'azote et d'hydrogène (95%+5%)... je ne retrouve pas les caracteristiques sur leur site mais comme il y a 95% d 'azote peut etre pourrais partir sur cette base.

pourvu que j'ai un résultat approximatif !

merci pour ton aide

Posté par
vanoise
re : calcul de volume 10-09-16 à 19:09

Un calcul permettant de déterminer quel volume de canalisation  tu peux remplir sous 6 bar avec une bouteille de gaz comprimé sous 200bar te conviendrait-il ?
Tu es sûr du volume de la bouteille de gaz comprimé ? 9,4m3 me parait énorme ! Il ne s'agirait pas plutôt de 9,4 litres ?

Posté par
annalulu
re : calcul de volume 10-09-16 à 20:08

Oui  c est ecrir sur la bouteille qui mesure 1.80m!

Posté par
vanoise
re : calcul de volume 10-09-16 à 20:49

En assimilant la bouteille à un cylindre de hauteur h = 1,8m et de diamètre intérieur D, un volume V = 9,4m3 correspond à :

V=\frac{\pi\cdot D^{2}}{4}\cdot h\quad;\quad D=\sqrt{\frac{4V}{\pi\cdot h}}=\sqrt{\frac{4\cdot9,4}{\pi\cdot1,8}}\approx2,58m
une bouteille cylindrique dont le diamètre vaut 258cm... Bizarre non ?
Le volume indiqué de 9,4m3 ne serait-il pas le volume qu'occuperait le gaz s'il était à la pression atmosphérique normale. Dans ce cas, le volume de la bouteille serait environ 200 fois plus faible et le diamètre intérieur de la bouteille ne serait plus que :

D=\sqrt{\frac{4V}{\pi\cdot200\cdot h}}=\sqrt{\frac{4\cdot9,4}{\pi\cdot200\cdot1,8}}\approx0,182m

Posté par
annalulu
re : calcul de volume 11-09-16 à 08:29

En effet , je n ai pas mesure mais c est certainement ca.
Bon alors maintenant pouvez vous me donner le resultat de mon probleme ?

Posté par
vanoise
re : calcul de volume 11-09-16 à 12:02

Bonjour
ordre de grandeur seulement en supposant correcte mon hypothèse : sous 6bar, tu pourras remplir un volume de canalisation égal au volume indiqué sur la bouteille divisé par 6 soit environ 1,56m3.
Avec un diamètre de canalisation de 200mm, cela représente une longueur de canalisation d'environ 50m ; ce n'est pas beaucoup : il faudrait 20 bouteilles par kilomètre...



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