MR1048 Appareil de mesure des pertes de charge dans les conduites - Équipement didactique pour la formation en ingénierie des fluides
1. Présentation de l'équipement
1.1 Présentation
La perte de charge dans une conduite est la perte de pression due au frottement entre les particules du fluide et les parois conductrices, ainsi qu'aux obstructions présentes dans la conduite.
Le frottement dans les conduites est une expérience classique de laboratoire et a toujours occupé une place importante dans l'enseignement pratique de la mécanique des fluides. Les résultats de recherche et les principes sous-jacents sont importants pour les ingénieurs aérospatiaux, industriels et mécaniciens.
Utilisé pour déterminer le coefficient de frottement dans des conduites de différents diamètres et rugosités, pour étudier les pertes de charge dans différents types de vannes et de raccords, et pour comparer différentes méthodes de mesure du débit.
Instructions générales
L'appareil est composé de six sections de conduite droites en matériaux différents, de diamètres et de rugosités différents. Sont également inclus divers accessoires pour l'étude des pertes de charge en conduite droite, de différents types de vannes (vannes à guillotine, vannes à boisseau sphérique, vannes à siège incliné, etc.), de raccords de tuyauterie (filtres en ligne, coudes, élargissements brusques, contractions, etc.) et d'éléments de mesure (tube de Venturi, tube de Pitot, débitmètre à orifice, etc.).
Certains éléments de mesure, tels que les tubes de Venturi et de Pitot, sont transparents pour observer leur fonctionnement.
Les différentes sections de tuyauterie, vannes et raccords de tuyauterie comprennent plusieurs points de mesure de pression, avec des dispositifs de connexion rapide permettant de connecter les tuyaux aux appareils de mesure de pression correspondants.
Ce dispositif permet d'étudier les pertes de charge par frottement sur une large plage de nombres de Reynolds, couvrant les régimes d'écoulement laminaire, transitoire et turbulent. Deux piézomètres à eau permettent d'étudier les pertes de charge en écoulement laminaire. Deux manomètres Bourdon mesurent la perte de charge en écoulement turbulent. L'appareil comprend également un débitmètre qui mesure le débit et le compare aux mesures des tubes de Venturi et de Pitot.
Cette unité nécessite une alimentation en eau. 1.2 Caractéristiques
Les principaux composants comprennent le débitmètre et son support.
Une pompe centrifuge aspire l'eau d'un puisard situé dans le banc hydraulique (à apporter) et la refoule vers le tube à essai. Le débitmètre, installé dans la conduite, peut être installé rapidement et facilement dans la zone d'essai. Ces débitmètres sont disponibles avec différents principes de mesure et niveaux de précision.
Un manomètre ou deux manomètres à effet Bourdon permettent de mesurer la perte de charge de chaque débitmètre. Des vannes assurent une purge rapide de toutes les conduites du manomètre.
L'eau évacuée du débitmètre testé est collectée dans un réservoir volumétrique (situé dans le banc hydraulique) où le débit peut être déterminé avec précision. Le réservoir est étagé pour s'adapter aux débits faibles ou élevés et dispose d'un déflecteur d'ondes intégré pour réduire les turbulences. Un tube gradué indique le niveau d'eau. L'eau retourne au puisard par la vanne de vidange. 2. Paramètres techniques
Poids : environ 150 kg
Conditions de fonctionnement : Température +5 °C à +40 °C, humidité relative < 85 % (25 °C)
Dimensions : environ 2100 mm x 845 mm x 1270 mm 3. Liste des composants et présentation détaillée
3.1 Composant principal
No. Nom
1 Module d'essai de contrainte
2 Module tube brut de diamètre intérieur 17 mm
3 Module tube brut de diamètre intérieur 23 mm
4 Module tube méthacrylate de diamètre intérieur 6,5 mm
5 Module tube lisse de vanne à siège incliné de diamètre intérieur 16,5 mm
6 Module tube lisse de vanne à guillotine de diamètre intérieur 26,6 mm
7 Module tube composite
8 Module d'interface en T
9 Module rotamètre
3.2 Liste des configurations de l'équipement
No. Nom Qté
Composant 1 Rotamètre 1
Composant 2 Tube brut de diamètre intérieur 17 mm 1
Composant 3 Tube brut de diamètre intérieur 23 mm 1
Composant 4 Tube en méthacrylate de 6,5 mm de diamètre intérieur 1
Composant 5 Vanne à siège incliné 1
Composant 6 Tube lisse de 16,5 mm de diamètre intérieur 1
Composant 7 Vanne 1
Composant 8 Tube lisse de 26,6 mm de diamètre intérieur 1
Composant 9 Filtre à tamis 1
Composant 10 Vanne à membrane 2
Composant 11 Tube variable de 25 à 40 mm de diamètre 1
Composant 12 Tube de Pitot 1
Composant 13 Tube de Venturi 1
Composant 14 Plaque à orifice 1
Composant 15 Tube variable de 40 à 25 mm de diamètre 1
Composant 16 Système de tuyauterie parallèle 1
Composant 17 Coude à 90° 1
Composant 18 Raccord en T 15
Composant 19 Vanne à boisseau sphérique 10
Composant 20 Coude à 45° 2
Composant 21 Raccord en T biseauté 1
Composant 22 Manomètre antichoc à bord axial 2
Composant 23 Distributeur hydraulique 2
3.3 Accessoires
No. Nom Qté
1 Raccord rapide en plastique CPC, filetage extérieur mâle 2
2 Raccord rapide en plastique CPC, filetage extérieur femelle 2
3 Trachée 8-5,5 transparente 7M
4. Liste des expériences
Expérience 1 : Module de test de contrainte
Expérience 2 : Perte de charge sur un tuyau rugueux de 17 mm de diamètre intérieur
Expérience 3 : Vanne à guillotine de 26,6 mm de diamètre intérieur sur tube lisse
Expérience 4 : Tube de Venturi
Expérience 5 : Module d'interface en T
