Mécanique des fluides

Maxicours vous propose de decouvrir un extrait de quelques cours de Mécanique des fluides. Pour proposer un accompagnement scolaire de qualite en Mécanique des fluides, toutes nos ressources pédagogiques ont été conçues spécifiquement pour Internet par des enseignants de l'Education nationale en collaboration avec notre équipe éditoriale.

Travail et puissance  
  • 1. Travail en système international
  • 2. Puissance
  • 3. Puissance et rendement

Les phénomènes physiques comme :

- le poids ;
- la force ;
- la vitesse ;
- la pression ;
- et le débit ;

que vous avez étudiés n'est qu'un moyen permettant de faire comprendre que le but recherché est le travail que peut exécuter une machine hydraulique.

Or, si vous maîtrisez bien ces paramètres ainsi que les relations qui existent entre eux, vous n'aurez aucune difficulté à étudier et à comprendre les notions :

  • de travail,
  • et puissance.

 

1. Travail en système international

Dans le système international (SI), le travail s'exprime par le produit de la force en newtons par la distance en mètres (N  m).

Travail (W) = F  L.

  • F est en N (newtons)
  • L est en m (mètres)

La force hydraulique (F) dans le SI est égale à

F = p  S.

  • p est en pascals (Pa)
  • S est en mètres carrés (m2).

Le travail hydraulique dans le SI s'exprime comme suit :

Why = (p  S)  d.

  • Pa (pascals) = N/m2 (newtons/m2)
  • Section = m2
  • Distance = m

On obtient :

.

Prenez une situation concrète pour mieux saisir cette expression. L'annulation des m2 donne des N  m (N  m), ce qui est l'expression du travail.

Exemple :

Dans une usine de pâtes et papiers où l'on a à soulever des rouleaux de papier dont la masse est de 10 000 kg, on installe un vérin à chaque extrémité du rouleau. Les vérins doivent soulever le rouleau sur une distance de 1,2 mètre.

Calculons le travail à exécuter :

W = F 1 et F = Mg ;

W = 10 000  9,81 N  1,2 mètre ;

W = 117 720 N  m.

Le newton x mètres est égal à un Joule (J).

W devient = 117 720 J.

Donc, chaque vérin exécute la moitié du travail, soit : 58 860 N  m ou 58860 J. Pour sélectionner un vérin, on transpose le travail mécanique dans la formule du travail hydraulique :

Le produit de p  S doit donner 49 050 N.

Si on choisit un vérin dont le diamètre de l'alésage est de 200 mm, on peut trouver la section (S) en mètres carrés.

 .

Trouvons la pression nécessaire en pascals et bars.

Partant de : p  S = 49 050 N.

p = 1 562 102 Pa = 15,62102  105 Pa ;

p = 15,62 bars.

On obtient alors un vérin dont le piston a un diamètre de 200 mm et qui devra être sous une pression de 15,62 bars. On peut faire d'autres sélections de diamètre de piston en ajustant la pression en conséquence.

...
Voir tout le contenu pédagogique relatif à ce sujet
Connexion ou Créer un compte