H5 Théorème de Bernoulli Matériel d'expérience de mécanique des fluides Matériel didactique
THÉORÈME DE BERNOULLI
Le théorème de Bernoulli est typique des compteurs utilisés dans l'industrie. Cependant, il possède beaucoup plus de prises de pression, reliées à des manomètres à eau, qui permettent une étude complète de la répartition de la pression le long du passage convergent-divergent.
L'appareil du théorème de Benoulli fonctionne avec le banc hydraulique numérique (H1F, disponible séparément) et se tient sur le plan de travail du banc hydraulique. Les bancs mesurent le débit, afin que les étudiants puissent trouver les coefficients du compteur Venturi sur une gamme de conditions de débit.
L'appareil comprend un tube de Venturi horizontal, une vanne de régulation de débit en aval et des tubes de manomètre. Un panneau de manomètre maintient verticalement les tubes du manomètre. Un collecteur commun au-dessus des tubes comporte une soupape de contrôle de la pression d'air. La base a des pieds réglables. Le panneau du manomètre a une échelle derrière les tubes du manomètre pour une lecture directe des niveaux d'eau dans les tubes. Les matériaux plastiques et les finitions résistantes à la corrosion dans tout l'équipement protègent contre la corrosion.
L'eau entre dans le compteur Venturi et sa vanne de régulation de débit règle le débit. Cette vanne est en aval, elle ne provoque donc aucune turbulence en amont.
Pour ajuster le niveau d'eau de référence dans les tubes du manomètre, les élèves connectent une pompe à main (incluse) à la vanne d'air au-dessus des tubes du manomètre.
Pour effectuer des expériences, les élèves règlent et mesurent le débit à travers le venturi. Ils mesurent la tête au niveau de la section transversale à la section amont et la tête à la section de la gorge. Ils notent également la répartition de la pression le long du reste du compteur. Ils répètent ensuite la procédure, en réduisant le débit par incréments et en prenant des lectures similaires à chaque fois. Les élèves peuvent comparer la distribution de pression idéale à la distribution de pression mesurée et calculer les coefficients de décharge pour le compteur.
RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE
Etude approfondie d'un compteur Venturi et du théorème de Bernoulli, comprenant :
• Mesure directe de la répartition de la charge statique le long d'un tube Venturi
• Comparaison des résultats expérimentaux avec les prédictions théoriques
• Mesure du coefficient de débit du compteur à différents débits
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