Quel diamètre de conduite pour nos moteurs à vapeur ???

Afin de vous sortir de la  torpeur due à vos excès et autres libations du réveillon.

Quand le saumon sera digéré, et (pour Lagaffe) que "le fois gras que ces dames" aiment tant, je vous propose ce petit calcul qui pourra toujours vous servir!

Quelle taille de tuyaux pour quel moteur?

Il est admis dans les "milieux autorisés" et autres traités de thermo-dynamique, que la vitesse optimum de la  vapeur dans un conduit doit être de +/- 20 m/sec.

En fait de 20 m/sec jusqu'a 40m/sec en fonction du titrage de la vapeur et autres facteurs (C'est le pourcentage d'eau qui reste dans la vapeur). Plus une vapeur est chargée en eau et plus la vitesse sera lente . Il y a encore tout un tas de raisons que je suis incapable de vous expliquer.

Cette vitesse est bien sûr dépendante du diamètre de la conduite au travers de laquelle elle chemine.

Un conduit trop grand ; c'est davantage de surface à chauffer ==> condensation ==> perte d' énergie ==> diminution de la performance

Un conduit trop petit ; c'est davantage de perte de charge (friction) ==> pression  plus grande ==> moins de vapeur disponible ==> diminution de la performance.

Qu'en est-il de nos ensembles? Et quelle diamètre utiliser? C'est bien sûr, dicté par  la demande en vapeur du moteur.

On prendra donc , 20 m/sec comme la vitesse standard que nous devons approcher. Notre vapeur n'étant pas des plus sèches , 15 m/sec est acceptable.

- Consommation d'un moteur de 6 cm3 @ 700 Tours par min.

Peu importe la pression pour le calcul de la vitesse puisque, quelque soit la pression, c'est le volume qui  passe dans un diamètre donné qui nous interesse.

       Le moteur a besoin de  : 6 cm3 x 700T/min  = 4200 cc par min divisé par 60 =  70 cm3/sec.

       Prenons un tube de 3mm intérieur. Sa surface = 1.5²  x 3.14= 7.06mm² / 100 = 0.0706 cm²

       Donc 70cm3/sec divisé par 0.0706 cm² = 991 cm/sec = 9 m/sec = bien trop lent et loin des 20m/sec requis.

On change le tube et on recommence:                                                                                         (un bon matheux vous pondra l' équation adéquate, mais on (je) n'y comprendra rien)

               Le moteur lui , a toujours les mêmes caractéristiques.

       Mais, cette fois-ci,  prenons un tube de 2mm intérieur. Sa surface = 1² x 3.14 = 3.14 mm² / 100 = 0.031 cm²

       Donc 70 cm3/sec divisé par 0.031cm² = 2258 cm/sec = 22.58 m/sec.

On est bien dans les cordes pour amener de la vapeur dans les meilleures conditions au moteur.

Voilà un petit calcul tout simple qui nous aide à choisir le bon diamètre de conduite.

La sortie du moteur par contre doit systématiquement être plus grande que l' entrée et ne comporter aucune contre pression. Si en plus tu peux refroidir cette ligne et le condensateur, tu crées une dépression  qui ne peut qu' améliorer  le rendement de ton moteur.

Nous avons le cas d'un membre éminent de notre guilde qui condensait sa vapeur en passant sous la coque de son bateau pour alimenter sa bâche. Ça condensait tellement bien que l' accumulation d'eau dans ces tubes freinait la sortie vapeur et limitaient fortement les performances de son moteur. C'est un autre copain pointu en la matière qui a compris le problème.

Voilà! On ne fera plus n' importe quoi quand on reliera la chaudière au moteur!

Cordialement!

Bonjour Yves,
Très intéressant et qui m'explique pourquoi les anciens préconisent pour nos petits moteurs une admission avec des tubes de DEUX(intérieur) et l'échappement avec des tubes de TROIS (intérieur).
J'appliquais sans chercher à comprendre ...

Bonjour

peut-être tout simplement parce que la vapeur s'est détendue et occupe plus de volume et que donc il faut une sortie plus grosse pour ne pas freiner l'admission

Gazou, je crois que c'est le contraire. Un gaz se dilate à la chaleur, regarde le diamètre à la sortie du moteur d'une mob et à la sortie du pot. Cela doit être une question de facilité d'écoulement des gaz.

Le principe du groupe froid: on compresse, ça chauffe;on refroidi; on détend, ça gèle.

:( Bonsoir!
ne dites plus de c...rie :cheers:
Tu veux dire que c'est mon tour??? :cheers: :cheers:
Si j'avais su que ça passionnait les foules, j'aurais raconté une histoire drôle.
Enfin!
Plomb, je crois que tu as raison!
Si la vapeur rentre à 2 kg/cm2 dans le moteur , elle ressort immédiatement à la pression atmosphérique.
1cm3 d'eau à 2 bars donne 1100 cm3 de vapeur, mais 1100 cm3 de vapeur à 2 bars donne ...beaucoup plus à pression atmosphérique. (j'ai pas ma table!!)
Donc elle se détend et trés logiquement occupe un volume plus grand. Il lui faut donc une conduite plus large. Le rendement du moteur serait diminué par une contre pression.
Pas béte l'admin! Hein! C'est lui qui paye la tournée! :mon dieu
Ensuite la détente provoque un froid (delta T° tout relatif). Et la vapeur retourne vers son état liquide. Elle se condense et on peut re-pomper la flotte pour ré-alimenter la chaudière éventuellement.
L'idée d'utiliser une pompe à vide en sortie de moteur est effectivement faite pour augmenter la différence de pression entre l'entrée et la sortie (ton deltaP) . Ce qui augmente le rendement.
on détend, ça gèle
Tu crois pas si bien dire Bertrand : le procédé que Mr Carré utilisait pour frapper les carafes était de créer un vide pour faire descendre la température. L'eau peut même geler avec une température de 30°C en baissant la pression jusqu'à ......? suffisamment!
On en reparlera!
J'espère pas avoir dit trop de con....ies! Sinon , n'hesitez pas , j'aime bien en apprendre sur ce sujet.
Merci de faire vivre les sujets et bien cordialment!

Et dissous c'est pas cher..........

en attendant moi, avec mon air con et ma vue basse, J'AVAIS RAISON !

et comme je suis un profiteur j'en profite pour le gueuler sur tous les toits

Moon t'as plus qu'à me payer un coup.

Bonsoir,
Encore un sujet interessant.
Est-il donc judicieux de ne pas isoler le tube d'echappement moteur (entre la sortie moteur et le tank recuperateur d'huile) et en plus de le fabriquer en cuivre plutot qu'en laiton?

A +

Gilles

Donc on pourrait presque " coller" le deshuileur a la sortie du moteur mais ça serait peut-etre moins esthetique.