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Tipe: freinage du TGV

Posté par
Yasou
18-03-19 à 07:09

Bonjour,
Je suis dans le cadre d'organiser mon tipe sur l'etude des systemes de freinagedu TGV , à ce propos je veux faire une comparaison entre les systemes de freinage du TGV et ceux du train de voyageurs classiques , et il ne reste pas beaucoup de temps pour le faire .
Merci d'avance.

Posté par
quarkplus
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 08:38

Salut ,
Oui … Mais vous avez réuni quoi comme données ou document pour faire cela  ???

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 13:59

Salut,
Oui j'ai collecté quelques informations a propos du TGV et du train classique mais j'ai pas  trouvé les éléments de differnce et de ressemblence entre ces deux types de train au niveau des systemes de freinage. Est-ce-que vous pouvez m'aider.
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 14:44

Bonjour quarkplus, Bonjour Yasou,
L'intérêt du caloduc utilisé pour refroidir les freins peut faire l'objet d'une étude intéressante, même s'il s'agit d'un "classique" des TIPE.
Une référence parmi d'autres :

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 15:23

Bonjour vanoise,
Oui ce sujet est bon ,mais j'ai déja entré mon sujet et il est validé et il est impssible de le changer . Ps:mon sujet est "Etude de freinage du TGV". Qu'est que je dois faire?
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 15:51

Le titre général du TIPE est déjà validée mais la fiche synoptique sur laquelle tu détailles l'étude réalisée n'est pas faite. Si ton titre est suffisamment général, l'étude d'un caloduc pourrait convenir dans la mesure où l'efficacité du freinage est directement lié à l'efficacité du système de refroidissement (voilà aussi un bon sujet d'étude...).
Prends conseil auprès de tes professeurs : ils connaissent le matériel expérimental disponible, les entreprises industrielles locales susceptibles d'être contactées, et surtout ton niveau et les exigences des concours que tu prépares...
Cela dit : je trouves que tu te préoccupes des TIPE  tardivement : le plan de l'étude à réaliser devrait être choisi dès le mois d'octobre...

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 16:22

Bonjour vanoise,
Ouii c'est ça ,d'accord je vais verifier si le sujet correspond à ce qu'on étudie en classes préparatoires MP car il y a bien de choses à dire en ce sujet .
Merci bien vanoise pour votre aide.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 17:36

vanoise @ 18-03-2019 à 15:51

Le titre général du TIPE est déjà validée mais la fiche synoptique sur laquelle tu détailles l'étude réalisée n'est pas faite. Si ton titre est suffisamment général, l'étude d'un caloduc pourrait convenir dans la mesure où l'efficacité du freinage est directement lié à l'efficacité du système de refroidissement (voilà aussi un bon sujet d'étude...).
Prends conseil auprès de tes professeurs : ils connaissent le matériel expérimental disponible, les entreprises industrielles locales susceptibles d'être contactées, et surtout ton niveau et les exigences des concours que tu prépares...
Cela dit : je trouves que tu te préoccupes des TIPE  tardivement : le plan de l'étude à réaliser devrait être choisi dès le mois d'octobre...


Bonjour vasoine,
si je veux laisser le sujet precedent est ce que vous pouvez m'aider a propos d'une differnce entre les systemes de freinage du TGV et du train classique ?
Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 17:54

Je veux bien essayer, comme les autres aidants de ce forum, de répondre à des questions  ponctuelles précises mais la gestion du TIPE doit se régler entre toi et tes professeurs. N'oublie pas que dans "TIPE" , ce sont les deux lettres du milieu les plus importantes : Intiatives Personnelles !

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 18:19

Ouii, je comprend mais j'ai bien cherché dans des sites j'ai rien trouver comme elements de differences

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 19:05

Pour un TGV, la puissance à dissiper au freinage sous forme thermique est beaucoup plus importante que pour un train ordinaire, d'où l'intérêt du caloduc . Tu trouveras ici les différents systèmes existants  ; certains sont en rapport direct avec le cours d'électromagnétisme en MP : courants de Foucault...

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 18-03-19 à 20:06

Ah oui merci bien pour votre aide vanoise😊

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 20-03-19 à 21:21

vanoise @ 18-03-2019 à 14:44

Bonjour quarkplus, Bonjour Yasou,
L'intérêt du caloduc utilisé pour refroidir les freins peut faire l'objet d'une étude intéressante, même s'il s'agit d'un "classique" des TIPE.
Une référence parmi d'autres :


Bonjour vanoise,
Dans le site que vous avez mentionne  il n y a pas d etude theorique juste des relations simples et dans quel but est ce que je dois ajouter quelque chose????
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 21-03-19 à 14:02

Le premier document que je t'ai indiqué commence par quelques calculs sur les énergies et les puissances thermiques à dissiper par les freins de TGV en cas de freinage d'urgence. Tu peux faire un calcul analogue pour un TER par exemple ou un train de marchandises et comparer les valeurs.
Tu peux ensuite faire une simulation montrant l'évolution de la température des freins lors d'un freinage classique puis montrer l'intérêt du caloduc.
Tu peux aussi étudier l'influence d'une élévation de température sur l'efficacité du freinage classique.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 21-03-19 à 14:31

Bonjour vanoise,
Merci pour ton aide et le temps que tu m'a donné.J'ai choisis le sujet du refroidissement du disque du TGV par caloduc que tu m'a indiqué,mais le probléme c'est les relations dans le document que tu m'a donne  à quoi servent-ils ?et ce banc d'essai les courbes de temperarure est ce que se sont les analyses d'une expérience réellement faite ou bien??j' aime bien que tu m'aide sur cela car cette information va m'aider beaucoup.
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 21-03-19 à 16:05

L'expérience décrite en fin de document est réalisée en laboratoire, à plus petite échelle, pour valider l'efficacité du caloduc. En effet, au début de document, on peut calculer (à toi de vérifier les ordres de grandeurs fournis par application du théorème de l'énergie cinétique pour un TGV et aussi pour d'autres types de trains) la puissance que doit dissiper chaque tambour : 177kW environ. C'est énorme : tu pourrais calculer en combien de temps fondrait le tambour s'il n'y avait pas de système d'évacuation de l'énergie thermique !
Dans l'expérience décrite en fin de document, la puissance thermique à dissiper vaut seulement 2kW. Cette expérience montre bien néanmoins l'intérêt du caloduc.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 21-03-19 à 16:20

Bonjour vanoise,
Merci bien pour votre information précieuse.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 01:39

vanoise @ 21-03-2019 à 16:05

L'expérience décrite en fin de document est réalisée en laboratoire, à plus petite échelle, pour valider l'efficacité du caloduc. En effet, au début de document, on peut calculer (à toi de vérifier les ordres de grandeurs fournis par application du théorème de l'énergie cinétique pour un TGV et aussi pour d'autres types de trains) la puissance que doit dissiper chaque tambour : 177kW environ. C'est énorme : tu pourrais calculer en combien de temps fondrait le tambour s'il n'y avait pas de système d'évacuation de l'énergie thermique !
Dans l'expérience décrite en fin de document, la puissance thermique à dissiper vaut seulement 2kW. Cette expérience montre bien néanmoins l'intérêt du caloduc.


Bonjour,
Je veux faire une experience pour montrer l'interet du caloduc dans le refroidissement du disque de frein pour TGV mais je trouve pas comment ??
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 14:42

Difficile de t'aider vraiment sans connaître le matériel à ta disposition. Tes professeurs sont sûrement mieux placés que moi. Quelques idées tout de même :
1. Une expérience inspirée de la figure 3 du document que je t'ai fourni est peut-être possible en utilisant un liquide très volatil comme l'éther : en plaçant cet éther dans un tube vertical, on doit pouvoir montrer que le tube absorbe de la chaleur dans sa partie basse pour en rejeter dans sa partie haute.
2. Des expériences simples ou à défaut des calculs rudimentaires de calorimétrie permettent de montrer qu'à masse donnée,  les quantités de chaleur reçues ou fournies par changement d'état physique sont très nettement supérieures à celles reçues ou fournies par échauffement ou refroidissement sans changement d'état. Cela est exploité dans les cycles moteurs ou récepteurs mis en oeuvre dans les centrales électriques, les réfrigérateurs, les pompes à chaleur...

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 15:23

vanoise @ 09-06-2019 à 14:42

Difficile de t'aider vraiment sans connaître le matériel à ta disposition. Tes professeurs sont sûrement mieux placés que moi. Quelques idées tout de même :
1. Une expérience inspirée de la figure 3 du document que je t'ai fourni est peut-être possible en utilisant un liquide très volatil comme l'éther : en plaçant cet éther dans un tube vertical, on doit pouvoir montrer que le tube absorbe de la chaleur dans sa partie basse pour en rejeter dans sa partie haute.
2. Des expériences simples ou à défaut des calculs rudimentaires de calorimétrie permettent de montrer qu'à masse donnée,  les quantités de chaleur reçues ou fournies par changement d'état physique sont très nettement supérieures à celles reçues ou fournies par échauffement ou refroidissement sans changement d'état. Cela est exploité dans les cycles moteurs ou récepteurs mis en oeuvre dans les centrales électriques, les réfrigérateurs, les pompes à chaleur...

Bonjour vanoise,
Pour l'éxperience 1 comment puis-je la faire à la maison ou au laboratoire ??
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 18:43

Très qualitativement : en tenant le tube fermé contenant le liquide volatil verticalement à deux mains, tu devrais constater que la main inférieure tend à se refroidir suite à la vaporisation du liquide alors que la main supérieure tend à se réchauffer. La température d'ébullition sous pression atmosphérique normale de l'éther ordinaire (diéthyléther )n'est que de très peu inférieure à la température du corps humain (Tvap=34,6°C).  Il sera peut-être nécessaire d'abaisser légèrement cette température d'ébullition en baissant un peu la pression dans le tube à l'aide d'une simple trompe à eau disponible dans tous les laboratoires de chimie. Tu pourrais aussi peut-être rendre l'expérience plus quantitative en faisant circuler autour de la partie inférieure un tube dans lequel circule de l'eau ; la mesure du débit de l'eau et la mesure de la diminution de température en régime permanent devrait permettre une mesure de la puissance thermique évacuée.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 18:56

vanoise @ 09-06-2019 à 18:43

Très qualitativement : en tenant le tube fermé contenant le liquide volatil verticalement à deux mains, tu devrais constater que la main inférieure tend à se refroidir suite à la vaporisation du liquide alors que la main supérieure tend à se réchauffer. La température d'ébullition sous pression atmosphérique normale de l'éther ordinaire (diéthyléther )n'est que de très peu inférieure à la température du corps humain (Tvap=34,6°C).  Il sera peut-être nécessaire d'abaisser légèrement cette température d'ébullition en baissant un peu la pression dans le tube à l'aide d'une simple trompe à eau disponible dans tous les laboratoires de chimie. Tu pourrais aussi peut-être rendre l'expérience plus quantitative en faisant circuler autour de la partie inférieure un tube dans lequel circule de l'eau ; la mesure du débit de l'eau et la mesure de la diminution de température en régime permanent devrait permettre une mesure de la puissance thermique évacuée.

Bonjour vanoise,
Ce tube fermé dont tu parles est-ce un tube simple je peut le trouver partout ou bien ? Et le liquide interieur doit être de l'eau ou l'ether??
Merci d'avance.

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 19:01

Un tube en verre assez long que tu peux fermer hermétiquement après introduction du liquide peut convenir. Le liquide doit être très volatil, c'est à dire pouvoir se vaporiser à température assez basse, de préférence inférieure à 37°C, la température moyenne du corps humain. L'eau évidemment ne convient pas ici.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 21:02

vanoise @ 09-06-2019 à 19:01

Un tube en verre assez long que tu peux fermer hermétiquement après introduction du liquide peut convenir. Le liquide doit être très volatil, c'est à dire pouvoir se vaporiser à température assez basse, de préférence inférieure à 37°C, la température moyenne du corps humain. L'eau évidemment ne convient pas ici.

Bonjour vanoise,
Donc l'ether est mieux comme liqiude et puis qu'est_ce que je dois faire??
Merci d'avance.
Et merci bien vanoise pour votre aide .

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 21:41

Citation :
et puis qu'est_ce que je dois faire?

Mes messages précédents sont assez détaillés me semble-t-il. As-tu bien compris le principe du caloduc et son intérêt ? Es-tu à l'aise en thermo sur les changements d'états physiques et les transferts thermiques qui accompagnent ces changements ?

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 21:51

vanoise @ 09-06-2019 à 21:41

Citation :
et puis qu'est_ce que je dois faire?

Mes messages précédents sont assez détaillés me semble-t-il. As-tu bien compris le principe du caloduc et son intérêt ? Es-tu à l'aise en thermo sur les changements d'états physiques et les transferts thermiques qui accompagnent ces changements ?

Oui, mais ce que tu as dis je l'ai pas bien compris à propos de la pression , la trompe à eau.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 09-06-19 à 22:50

vanoise @ 09-06-2019 à 21:41

Citation :
et puis qu'est_ce que je dois faire?

Mes messages précédents sont assez détaillés me semble-t-il. As-tu bien compris le principe du caloduc et son intérêt ? Es-tu à l'aise en thermo sur les changements d'états physiques et les transferts thermiques qui accompagnent ces changements ?

Svp vous pouvez m'aider??
Merci d'avance.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 10-06-19 à 14:05

Bonjour vanoise,
Svp si vous pouvez m'aider
Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Tipe: freinage du TGV 10-06-19 à 14:45

Citation :
mais ce que tu as dis je l'ai pas bien compris à propos de la pression , la trompe à eau.

Le but de l'expérience est de montrer que, si on fournit de la chaleur à la partie basse du tube, l'éther absorbe cette chaleur en se vaporisant, monte vers le haut du tube plus froid où il libère cette chaleur vers l'extérieur en se liquéfiant. Le liquide revient grâce à la gravité dans la partie basse et ainsi de suite. Grâce aux changements d'état de l'éther, il y a transfert thermique de la partie basse vers la partie haute avec un flux thermique beaucoup plus élevé que lors d'un transfert thermique par simple conduction et/ou convection.
Pour que le caloduc fonctionne, la température de la partie inférieure du tube doit être supérieure à la température d'ébullition de l'éther. A pression normale, la température d'ébullition de l'éther vaut 34,6°C. Tu peux alors faire circuler de l'eau chaude (50°C environ) autour de cette partie inférieure : tu devrais constater un refroidissement de cette eau chaude alors que la partie haute du tube dégage de la chaleur : on peut le remarquer simplement en posant la main sur le tube ou mieux : en faisant circuler de l'eau froide qui se réchauffe.
Tu as sans doute étudié en cours le fait que la température d'ébullition d'un corps est fonction croissante de la pression. Tu pourrais donc aussi abaisser un peu la température d'ébullition de l'éther en enlevant à l'aide d'une trompe à eau une partie de l'air contenu dans le tube. Chauffer la partie basse du tube avec la main serait alors suffisant pour obtenir le fonctionnement du caloduc mais bon : faire circuler de l'eau chaude n'est sans doute pas si compliqué que cela...

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 10-06-19 à 15:17

Bonjour vanoise,
Merci infiniment vanoise pour votre aide et c'est gentil.

Posté par
Yasou
re : Tipe: freinage du TGV 11-06-19 à 00:06

vanoise @ 10-06-2019 à 14:45

Citation :
mais ce que tu as dis je l'ai pas bien compris à propos de la pression , la trompe à eau.

Le but de l'expérience est de montrer que, si on fournit de la chaleur à la partie basse du tube, l'éther absorbe cette chaleur en se vaporisant, monte vers le haut du tube plus froid où il libère cette chaleur vers l'extérieur en se liquéfiant. Le liquide revient grâce à la gravité dans la partie basse et ainsi de suite. Grâce aux changements d'état de l'éther, il y a transfert thermique de la partie basse vers la partie haute avec un flux thermique beaucoup plus élevé que lors d'un transfert thermique par simple conduction et/ou convection.
Pour que le caloduc fonctionne, la température de la partie inférieure du tube doit être supérieure à la température d'ébullition de l'éther. A pression normale, la température d'ébullition de l'éther vaut 34,6°C. Tu peux alors faire circuler de l'eau chaude (50°C environ) autour de cette partie inférieure : tu devrais constater un refroidissement de cette eau chaude alors que la partie haute du tube dégage de la chaleur : on peut le remarquer simplement en posant la main sur le tube ou mieux : en faisant circuler de l'eau froide qui se réchauffe.
Tu as sans doute étudié en cours le fait que la température d'ébullition d'un corps est fonction croissante de la pression. Tu pourrais donc aussi abaisser un peu la température d'ébullition de l'éther en enlevant à l'aide d'une trompe à eau une partie de l'air contenu dans le tube. Chauffer la partie basse du tube avec la main serait alors suffisant pour obtenir le fonctionnement du caloduc mais bon : faire circuler de l'eau chaude n'est sans doute pas si compliqué que cela...

Mais comment je peux faire lier la trompe à eau avec le tube ???
Merci d'avance

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