Relation pression-vitesse d'une classe d'écoulement instationnaire : application à la mesure des débits instantanés

• Auteur / Autrice : Christophe Bon
• Direction : Jean-Laurent Peube
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides et aérodynamique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Poitiers
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers ; 1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Capteurs (technologie)

Capteurs de pression

Temps réel (informatique)

Phénomènes transitoires

Résumé

Ce travail est consacre au developpement d'un dispositif original de mesure de vitesse ou de debit instantane par mesures de pression. Moyennant des hypotheses simplificatrices, l'application des equations de la mecanique des fluides aux ecoulements instationnaires fournit des lois qui permettent de ramener la mesure de la vitesse ou du debit instantane a des mesures de pression. Ainsi, appliquee aux ecoulements unidimensionnels en conduite a section variable, l'equation de bilan d'energie cinetique permet d'obtenir une relation temporelle exprimant le debit et sa derivee par rapport au temps en fonction de la difference de pression entre deux sections droites. A partir du modele theorique obtenu et d'une configuration geometrique de conduite particuliere, nous proposons quatre methodes de calcul du debit instantane. Afin de tester ces differentes methodes, un dispositif experimental est developpe. Il est constitue d'un element mecanique qui a la forme d'un troncon de conduit de geometrie particuliere muni de prises de pression, de chaines de mesure de pressions instationnaires et d'un module informatique capable de recueillir les informations envoyees par les capteurs de pression, de calculer et de restituer les valeurs instantanees du debit. La confrontation des resultats obtenus par notre dispositif et par anemometrie a fil chaud en ecoulement pulse a l'admission d'un moteur thermique, permet, d'une part, de juger de la validite des differents algorithmes de calcul et, d'autre part, de definir les limites d'application de notre moyen de mesure, tant en temps differe qu'en temps reel. Ainsi, ce dispositif de debitmetrie instantanee offre indeniablement des possibilites importantes d'applications dans le secteur industriel