Table à écoulement laminaire C10 Matériel didactique Matériel de formation professionnelle Matériel de laboratoire de mécanique des fluides
DESCRIPTION
La table à écoulement laminaire C10 est une version améliorée de l'appareil classique de Hele-Shaw avec l'ajout de puits et de sources. Elle se compose de deux plaques de verre feuilleté rapprochées, disposées horizontalement sur un moulage en fibre de verre.
Un réservoir d'admission et un réservoir de décharge sont intégrés dans le moulage, qui est soutenu par un cadre métallique posé au sol. Trois pieds réglables permettent une mise à niveau rapide de la table à écoulement.
Huit prises miniatures, qui peuvent être utilisées comme puits ou sources, sont disposées autour de la ligne centrale de la plaque de verre inférieure dans une configuration cruciforme. Un doublet (un puits et une source à proximité) est situé au centre du motif. Un système de tuyaux, de vannes et de collecteurs permet d'utiliser n'importe quelle combinaison de puits et de sources. Une rangée de vannes de régulation montées au-dessus de la table à écoulement est utilisée pour régler le débit à travers chaque source individuelle. Une rangée de vannes de régulation des éviers permet de régler le débit dans chaque évier individuel. Une rangée d'aiguilles hypodermiques fixées à un collecteur est positionnée entre les plaques de verre au bord d'entrée.
Pour visualiser le débit d'eau entre les plaques de verre, un colorant est injecté à travers les aiguilles espacées de manière égale. La position de chaque ligne de courant est clairement indiquée par le colorant, qui est fourni par un réservoir équipé d'une vanne de régulation de débit. Un réticule noir sur fond blanc est imprimé sur la face inférieure de la plaque de verre inférieure pour faciliter la visualisation des lignes de courant.
Les motifs créés par le débit potentiel peuvent être enregistrés en traçant sur la feuille de verre supérieure ou par photographie si nécessaire. Un diffuseur dans le réservoir d'entrée et une plaque de déversoir réglable dans le réservoir de décharge contribuent à favoriser un débit d'eau uniforme. Des vannes sont incorporées à la base de ces réservoirs pour faciliter la vidange. Le débit d'eau est contrôlé par une vanne de régulation du débit d'entrée. Un régulateur de pression réduit la pression de l'eau du réseau et aide à minimiser les variations de débit.
La plaque de verre supérieure peut être soulevée au niveau du bord avant et maintenue dans cette position pour permettre le placement des modèles dans la section de travail. Un ensemble de modèles est fourni pour les études d'écoulement de base.
Ces modèles sont fabriqués à partir d'une feuille de plastique et sont piégés dans la position requise lorsque la plaque de verre supérieure est abaissée. Des modèles alternatifs peuvent être fabriqués à partir de n'importe quel matériau approprié et utilisés pour étudier les schémas d'écoulement associés.
Un écoulement laminaire bidimensionnel est créé entre les deux plaques de verre par la combinaison de la faible vitesse du fluide et de l'espace étroit entre les plaques. L'écoulement résultant est exempt de turbulence et donne une approximation proche du comportement d'un fluide idéal.
Étant donné que l'écoulement est contrôlé par le potentiel, la table d'écoulement peut être utilisée pour modéliser tout système physique qui obéit à la loi de Laplace. Par exemple, un écoulement de chaleur bidimensionnel stable à travers un conducteur de section transversale variable peut être simulé. Dans ce cas, le flux de chaleur est représenté par l'écoulement de l'eau et la différence de température dans le système est représentée par le potentiel de pression du fluide.
De même, les puits et les sources peuvent être utilisés en combinaison avec l'écoulement de l'eau entre les plaques pour simuler diverses situations d'écoulement. Par exemple, les schémas d'écoulement à proximité des puits qui puisent l'eau dans les réserves souterraines (aquifères) peuvent être représentés en utilisant un ou plusieurs des piquages comme puits. L'effet de rechargement de la réserve souterraine
peut être représenté en utilisant un ou plusieurs des piquages comme sources.
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
Section de travail
Largeur à l'intérieur du moulage : 606 mm
Longueur des plaques de verre : 892 mm
Distance entre les plaques de verre : 3,2 mm
Puits/sources : huit prises dans sept positions
Injecteurs de colorant : 19 aiguilles hypodermiques
Modèles fournis
2x berges de canal
2x rectangles
3x cylindres
1x profil aérodynamique
3 g de poudre de colorant bleu également fournis
(permet de préparer 1 l de solution de colorant lorsqu'elle est ajoutée à l'eau)
CONTENU EXPÉRIMENTAL
Écoulement idéal autour des corps immergés
• Cylindre
• Profil aérodynamique
• Corps émoussé
Écoulement idéal associé aux puits et aux sources
• Formation d'un demi-corps de Rankine
• Formation d'un ovale de Rankine
• Lignes de courant circulaires à partir d'un doublet
• Superposition de puits et de sources
Écoulement idéal dans les canaux et aux limites
• Canal convergent
• Canal divergent
• Coude à 90 degrés
• Contraction soudaine
• Agrandissement soudain
• Remplacement d'une ligne de courant par une limite solide
Utilisation de lignes de courant pour analyser un écoulement bidimensionnel
Recherche – modélisation de systèmes bidimensionnels
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