PITOT [PDF]

Zitiervorschau

But de la manipulation : Ce TP vise à mener l’étude préliminaire des pertes de charges singulières et régulières, d’en déduire le coefficient de perte de charge moyen , puis d’analyser son évolution par rapport au débit. Les données expérimentales ont étés traitées avec le logiciel Excel. Le graphe a été obtenu à l’aide de ce même logiciel.

Principe de l’expérience : Tout d’abord on vide le réservoir et en gardant la masse accrochée constante durant toute l’expérience on mesure le temps ou l’équilibre est atteint afin d’en tirer le débit et ainsi pouvoir calculer le coefficient de décharge d’ un orifice circulaire.

Description de l’appareil utilisé : Le matériel utilisé lors cette expérience est composé de : 

Une orifice de diamètre 13 mm :

 Des tuyaux gradués  Une baignoire :

 Une masse de 2 kg :

 Un variateur de débit :



Bouton de marche et bouton d’arrêt :

La manipulation : N° Exp H1(mm) H1 (m) H2(mm) H2 (m) ΔH (m) √𝛥𝐻 = √𝐻 (m) 1 259 410 0,388 0,259 0,41 0,151 2 260 370 0,33 0,26 0,37 0,11 3 258 294 0,19 0,258 0,294 0,036

On a :

1

𝑚 (𝑒𝑎𝑢)

𝜌

𝑇

𝑄= ∗

T (s)

Q (m3/s)

30

0,0002

33

0,00018

40

0,00015

avec : Mmasse= 2 Kg et ρ eau= 103 Kg.m-

3

avec : Q= le débit massique m = la masse d’eau Ρ = la masse volumique d’eau T = le temps Par l’application de la conservation de moment cinétique on obtient : m (eau) = 3 * M Donc : m (eau) = 6 Kg D’où l’équation :

𝑄=

6 1000.𝑇

 Représentation graphique du débit en fonction de la charge :

Chart Title

Q (m^3/s)

0.00025 0.0002

y = 0,0003x + 3E-05

0.00015

0.0001 0.00005 0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

√𝐻 (m^(1/2)) Le coefficient Cd : Calcul du coefficient k sachant que : 𝑘=

𝑄 √𝐻

5

k=0.0003 𝑚2 ∗ 𝑠 −1 Calcul du coefficient de décharge moyen : 1

𝐶𝑑 = 𝐴0∗√2𝑔 ∗ 𝑘

On a :

Avec A0 est la section de l’orifice de mesure : A0 = π*(d/2)2 A 0 = 1.3273*10-4 m2

Alors : D’où :

𝐶𝑑 =

1 1.3273∗10−4 ∗√2∗9.81

∗ 𝑘 = 1700.91 ∗ 𝑘

Finalement on obtient : 𝐶𝑑 = 1700.91 ∗ 0.0003 = 0.5102

Calculons l’erreur E=((Cthéo-Cexp)/Cthéo))*100

Avec Cthéo=0.65 Cexp=0.5102

E=21% Remarque : L’erreur peut être acceptée vu les conditions de Tp comme quelques erreurs tels que lors du calcul du temps ou encore plus lors de la vidange du réservoir. 2-Tracons la courbe représentant coéfficient de décharge en fonction du débit : A partir de valeurs illustrées dans le tableau ci-dessous calculons le coefficient de décharge pour chaque cas :

N° Exp H1(mm) 1 2 3

259 260 258

H1 (m) 0,259 0,26 0,258

H2(mm) 410 370 294

H2 (m) ΔH (m) 0,41

0,151

0,37

0,11

0,294

0,036

30

Q (m3/s) 0,0002

0.86

33

0,00018

0.91

40

0,00015

0.95

√𝛥𝐻 = √𝐻 (m)

T (s)

0,388 0,33 0,19

C

0.00025

le débit (m^3/s)

0.0002

0.00015

0.0001

0.00005

0

0.84

0.86

0.88

0.9

0.92

0.94

0.96

le coefficient de décharge

À partir de l’analyse de la courbe on peut conclure qu’il y’a une dépendance entre le débit et le coefficient de décharge en d’autre terme quand le débit baisse le coefficient de décharge augmente.

Conclusion : En guise de conclusion nous tenons à remercier notre prof Mr El Ghazi qui nous a donné l’opportunité d’assister à ce Tp ainsi on a pu aboutir aux objectifs fixés qui étaient l’étude du tube de Pitot et en en déduire le coefficient de charge pour un orifice circulaire.