tp de statique et dynamique des fluides

« Travaux pratiques de statique des fluides : Les fluides Durant ce TP nous déterminerons deux caractéristiques des fluides : la viscosité et la tension superficielle via différentes méthodes de mesure de débit et de pression. 1-Démonstration de la diminution de pression si la vitesse augmente : Cette démonstration consiste à établir une relation entre la pression et le débit de gaz au centre de la veine de gaz. Afin d’établir cette relation, nous utilisons un rotamètre où de l’air comprimé passe (4 bars), on relie au rotamètre un tube large et souple, terminé par un étranglement.

On envoi dans ce montage de l’air et on positionne à la sortie de l’air une fine aiguille creuse continuée par un tube souple.

L’aiguille restera perpendiculaire au flux de gaz. On constate que lorsque l’aiguille est perpendiculaire au flux du gaz l’eau monte dans le tube souple relié à l’aiguille, si elle était parallèle au flux l’eau s’agiterai seulement. Ainsi on remarque que la pression diminue si la vitesse augmente, on peut également le constater grâce à la relation de Bernoulli pour un fluide avec débit : 𝑃𝑃 + 𝜌𝜌𝜌𝜌𝜌𝜌 + 𝜌𝜌V2/2= 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 2-Mesures de débits et de pressions, effets de la viscosité : Lors de cette seconde manipulation on observe l’évolution de la pression en fonction du débit d’air.

La manipulation consiste à se munir d’un rotamètre (air 4,5± 0,5 litre/minute) qui mesure le débit d’air émit dans des tubes de 2 ou 4m puis on mesure les différences de pression.

On peut les calculer en mesurant la hauteur de l’eau au sein tube en U à l’aide de la relation de Bernoulli, mais aussi à l’aide d’un capteur de pression différentielle électronique traduit en une tension électrique en millivoltmètres.

La tension de sortie est proportionnelle à la différence des pressions. Afin de vérifier l’exactitude de nos résultats et estimer les incertitudes nous avons effectué une secondes fois les manipulations, nous avons obtenu une incertitude de ±0,2 mV pour le voltmètre et ± 0,1cm pour la hauteur. Résultats obtenus : Tube 1 de longueur 2 m et diamètre 2,5mm : courbe de la hauteur et de la tension en fonction de la pression 30 20 10 0 0 1 2 3 4 hauteur(cm) tension(mV) 5 6 Tube 2 de longueur 4m et de diamètre 2,5mm : Courbe représentative de la hauteur et la tension en fonction de la pression 30 20 10 0 0 0.5 1 1.5 Hauteur(cm) 2 2.5 Tension (mV) 3 3.5 Tube 3 de longueur 4m et de diamètre 4mm : Courbe de la hauteur et de la tension en fonction de la pression 10 8 6 4 2 0 0 1 2 Hauteur(cm) 3 4 5 Tension (mV) On remarque donc.... »