FACULTE
DE
GENIE
MÉCANIQUE ET DE
GENIE
DES
PROCEDES
: Le 15
décembre 201
2
3CMt
ANNÉE
LICENCE
GÉNIE
DES
PROCÈDES
:
GC,
CR, GPh et
GA
'
INTERROGATION
DE
MÉCANIQUE DES
FLUIDES
, ,
Débitmètre
à
Tuyère
de
Venturi
Une
tuyère
de
Venturi
dont le
diamètre
au-col est
-
D^ est
insérée
dans
une conduite
rectiligne
de
diamètre
JD,
dans
laquelle de
l'air
s'écoule. Deux piquages, pratiqués l'un au
.col
de la
tuyère,
l'autre
dans
une section amont de
diamètre
D, sont
connectés
par 'des tuyaux
souples
aux deux
branches
en
veftfe
fte
rayons^Hfr
etd'un tube en U,
rempli
d'eau
de
masse
volumique _p_m. La pleine
échelle
de ce
manomètre
est de 40 mm'CE et porte dey
graduations tous les 0,2 mm CE. On veut
utiliser
l'ensemble
(tuyère
+
manomètre)
comme
débitmètre.
• . ' • •
*
« '
1.
Pourquoi pratique-t-on le piquage
dans
une. section amont au
lieu
d'une
section en
aval
du col ? ,
Quand
l'écqulemerit
dans
la conduite,est stationraire, les interfaces A et_B_scstabilisent
sous
forme
de
'ménisques'
qu'on assimilera à des calottes
sphériques
d'angle de mouillage 8.
2.
Exprimer la
différence
de pression motrice Ap* entre ces deux piquages de deux
manières différentes.
Donner alors la relation-entre
l'indication
h du
manomètre,
le
débit
volumique
Q de
l'air,
les
masses
volumiques 'pm et p et les
paramètres
D. Do," rA, rB, 6,
o et g.
3.
Avec quelle
précision
peut-on approxirner. (pm - p) g h par (pm g h) ?
La
pression de
l'air
dans
la veine
reste
vpisine de la pression
atmosphérique;
son
débit
est
appelé
à
décrire
une gamme allant de 600 à 1000 m3/h alors que sa
température
peut
varier
(indépendamment
du
débit)
entre l'ambiante (20 °C) et 600 °C.
4.
Quel
doit être
le
diamètre
Do pour-'qu'on
puisse
utiliser
le
débitmètre
en toutes
conditions
avec
la meilleure
précision,
sachant
que l'on a D = î 10
mrft
?
t
5. Quelle est l'incertitude relative sur le
débit
si.vous aviez la
possibilité
d'usiner la
tuyère
avec
une
tolérance
sur les
diamètres
de 20 um,
sachant
que la
précision
sur la pression
est de 2 mm Hg, celle de la
température
de 2 °C, en revanche, or
supposera
que la
dénivellation
est connue
avec
exactitude.
6.
Serait-il
raisonnable de
négliger
les effets de tension superficielle
dans
l'expression
de la
dénivellation
h ? Dans le cas contraire, quelles
précautions faudrait-il
prendre 9 >
Données
: , '
o = 75 ÎO"3 N/m rA - 6 mm . • r« = S mm
pm
= 1000
kg/m3
0 = 30° ' .
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