Personnes présentes : REUNION DU [20/02/2012] Céline PIRSON

REUNION DU [20/02/2012]
Edité le : [21/02/2012]
Personnes présentes :
Céline PIRSON
Sibylle TORFS
Duy NGUYEN
Ertan DZHAMBAZ
Damien HEMMERYCKX
Shankar BABA
N°
POINTS DISCUTES
RESPONSABILITE
1
CAHIER DES CHARGES
Shankar BABA
2
PLANNING (Non discuté)
Céline PIRSON
3
SECURITE (Non discuté)
Duy NGUYEN
4
MODELISATION
Axel VANDEN BRANDEN
5
ISOLATION
Ertan DZHAMBAZ
6
CONSTRUCTION
N°
POINTS A FAIRE
RESPONSABILITE
7
ACHAT DU MATERIELS
Shankar BABA
8
RESOLUTION EQUATION DIFFERENTIELLE (Cf. n°2)
Axel VANDEN BRANDEN
9
MESURE FORCE/VITESSE (Cf. n°4)
Duy NGUYEN
10
DETERMINER TEMPERATURE MAX (Cf. n°4)
Sibylle TORFS/Ertan DZHAMBAZ
11
CONSTRUCTION
Axel VANDEN BRANDEN/Céline PIRSON/
Shankar BABA
N°
7
8
ECHEANCE
MERCREDI
22/02
AVANT JEUDI
22/02 MIDI
N°
ECHEANCE
N°
9
MERCREDI 22/02 MIDI
11
10
JEUDI 23/02 MIDI
ECHEANCE
VENDREDI 24/02 MIDI
N°1:
REALISER
NON REALISER
EAU = 1Ol
250W maintenue pendant 1 minute
Eau 3°C par ¼ h
Température temps réel
Remplissage et Vidange aisée
Pas de fuite ni de projection d’eau
Mesure force vitesse dans différents régimes de
Fonctionnement
Ergo portable & Dimension passer une porte
Protection adéquate pièces présentant danger
Contrainte ergonométrique = usage prolongé sans
risque
Si des conditions du guide ne sont pas répertoriées dans ce cahier des charges, elles sont à faire
part au groupe, afin que celui-ci puisse le compléter.
Des informations supplémentaires concernant le rapport et la présentation orale se trouvent aux
pages suivantes du guide :
Rapport

p 13
Présentation orale

p 14
N°4:
I/ Mécanique
La force mécanique est proportionnelle à la vitesse d’un facteur ʎ :
F
Fm = ʎ.V
y2
ʎ = ∆y/∆x
y1
x1
V
x2
En jouant sur différents paramètres, de nouvelles droites sont obtenues il s’agit de
nouvelles valeurs de ʎ :
 Le nombre d’aimant (des graphiques avaient été obtenus avec 6 aimants)
De nouveaux graphiques doivent être obtenu avec 8 aimants
 L’écart des aimants (des graphes avaient été obtenus avec un grand écart)
De nouveaux graphes doivent être obtenus avec un petit écart
 L’abstraction d’aimant
F
Ci-contre, différentes valeurs de
V= 250/F
ʎ. La puissance mécanique est
le produit de la force par la
vitesse Pm= Fm.V
Pour une puissance de 250W, la
V
courbe de V décroit en 1/F.
Les intersections de la courbe V et des droites ʎ sont les différents points de
fonctionnement qui dépendent des paramètres choisis.
La force mécanique DEPEND des rapports de transmissions.
A présent, deux valeurs de ʎ doivent être prises en compte :
ʎ1 = frottements (sans aimants)
F
ʎ2 = frottements + Laplace (avec aimants)
Soit :
Il s’agit de la force de Laplace :
F1 = ʎ1.V
F2 -F1 = (ʎ2 - ʎ1).V
F2 = ʎ2.V
PLaplace = FLaplace . V
FLaplace = (ʎ2 - ʎ1).V
PLaplace = (ʎ2 - ʎ1).V²
Ainsi, le rendement mécanique est obtenu :
η = ce qui est utile / ce qui a été crée
ηmeca = Puissance de chauffe / (Puissance fournie + Pertes)
Puissance fournie + Pertes = P2
Puissance de chauffe = PLaplace
ou
P2 = F2.V
C’est à partir de la puissance de
Laplace que l’on va chauffer de l’eau.
Donc le rendement est donné par :
ηmeca = PLaplace / P2
ηmeca = 1 – (ʎ1 / ʎ2)
Par conséquent, le rapport des ʎ est à déterminer expérimentalement.
II/ Thermique
Toute la chaleur dégagée par le conducteur sera transmise à l’eau, celui-ci étant
considéré comme fin.
i/Energie transmise à l’eau
ii/Puissance perdu lors de la chauffe
kT : Conductivité de l’isolant
i/ Q = C.m. ∆T
S : Surface conducteur/eau
ii/ H = kT.S. (∆T /L)
L : Epaisseur de l’isolant
D’où :
P.transmise à l’eau = P.fournie à l’eau – P.perdue lors de la chauffe
dQ/dT = P.fournie à l’eau - kT.S. (∆T /L)
C.m. (dT / dt) = P.fournie à l’eau - kT.S. (∆T /L)
Il s’agit d’une équation différentielle de la forme : y’ = ay + b
Ou
a = - (kT.S) / (C.m.L)
y’ = (dT / dt)
b = P.fournie à l’eau / (C.m)
y = ∆T = (Tmax – 20)
Il faut résoudre cette équation différentielle en obtenant la température
maximale qui sera une fonction du temps (ϴ(t)).
On obtiendra ainsi la Puissance fournie à l’eau
(Combinaison de la puissance de Laplace et de
celle fournie par l’utilisateur).
De cette puissance découle le rendement thermique :
η = ce qui est utile / ce qui a été crée
En termes d’énergies :
η=Q/W
En termes de puissances :
η = P.transmise à l’eau / P.fournie à l’eau
ηTh = ( P.fournie à l’eau - kT.S. (∆T /L) )/ P.fournie à l’eau
ηTh = 1 – [ (kT.S. (∆T /L)) / P.fournie à l’eau ]
Il
faut
par
conséquent
déterminer
la
température
maximale
expérimentalement et théoriquement dans le but d’obtenir la puissance
fournie à l’eau.
Pour déterminer Tmax expérimentalement sans pédaler longtemps :
 Ne pas fixer d’isolation
 Posséder une surface importante conducteur/eau
 Ne pas avoir beaucoup d’eau
De ces faits, Tmax sera atteint assez rapidement. Malgré que la valeur de Tmax
soit erronée par rapport au cahier des charges, la puissance fournie quant à
elle sera juste. Par conséquent, la valeur de la puissance fournie à l’eau sera
connu et exactement la même concernant la vraie valeur de Tmax.
Le rendement total est donnée par :
ηTot = ηmeca * ηTh
N°5:
Un tableau qui répertorie différents matériaux permettra de choisir l’isolation
adéquate.
N°6:
Des plans ont été ébauchés dans le but de finaliser le projet. Des mesures doivent encore
être effectuées ainsi qu’une réflexion quant à l’isolation du récipient et du conducteur,
séparément.