Tirage & résonnance de la cheminée en vapeur.

Salut! :(
On parle souvent sur notre forum du "tirage" de la cheminée.
Mon sentiment est que le mot est incorrect , car dans le cas d' une chaudière chauffée au gaz , il n'y a pas de tirage. :nono
Par contre dans la cheminée du salon..........................
Je m'explique !
Imagine qu'on est  début Février et que tu rentres chez toi après un séjour à Rio de Janeiro ou tu as passé ton temps à boire des Caïpirissimas et reluquer ces magnifiques danseuses de Samba aux formes épanouies et à la peau dorée.
Changement de décors : l'ambiance du salon, ou trône une magnifique cheminée, te semble bien froide et ta femme , éreintée par le voyage, ne manque pas de te le faire remarquer avec toute la délicatesse coutumière qu'elle démontre dans ces moments là! ( n'en rajoute pas, je connais!)  

Bref! Imagine un grand tube en U.
La pièce à réchauffer est une branche de ce tube.
Le conduit de la cheminée en est une autre , mais au fond de celui-ci, tu vas allumer un feu.
A départ, à froid, la pression atmosphérique est la même dans les deux tubes. D'accord?
Ensuite , quand tu vas allumer ton feu , si tu fais ça bien; une flamme vive , claire , et chaude va s' élever dans le conduit de la cheminée.
Le résultat est qu' après un moment,  la pièce est froide mais le conduit est chaud (et le devient de plus en plus).
La vitesse de l'air chaud augmentera d'autant plus que sa température augmente. On sait depuis Bernoulli, (un collègue à Gégé et pour répondre à Gazou : NON! Il ne joue pas à l'AC. Milan!) que la pression d' un gaz en mouvement baisse d' autant plus que sa vitesse est grande.
On se retrouve donc, avec de l' air chaud et léger qui s' échappe dans le conduit et de l'air froid , plus lourd dans  la pièce .
Tu as déjà tout compris: La colonne d'air froid extérieure est plus lourde que l'équivalente intérieure , et comme pour une balance Roberval elle pousse d'un coté.
Lorsque le conduit de cheminée est bien chaud , il entraînera d' autant plus d' air froid extérieur qu' il est chaud .
Plus le conduit chaud est haut (donc long) et plus la pression de cette colonne est faible , par rapport à la même colonne de pression extérieure. La différence de pression entre les deux colonnes augmentent.
On dit à ce moment là, que la cheminée a un bon tirage. Il y a une bonne aspiration des gaz brulés.
En effet , elle tire l'air froid extérieur plus dense ,vers l'interieur du conduit. L'air se réchuffe , s'alège et se déplace plus vite.
Et tu as inventé le moteur à air chaud qui fonctionne comme une pompe et sans mécanisme.
Mais c'est comme tout , et il faut comprendre ce que l'on fait.
Si ton foyer (feu)  est trop important par rapport au diamètre du conduit, les gaz brûlés ne s' évacuent pas correctement et ça fume.
La cheminée tire mal.
Le conduit est incapable d' "avaler" le tout. Tu as un mauvais tirage.
Dans ce cas de cheminée de salon, il vaut mieux un long (haut) conduit étroit plutôt qu'un  plus large et de faible hauteur.
La vitesse des gaz brûlés dans le conduit sera plus grande et sera moins sensible aux vents rabattants.
Et là, on reparle du fameux chapeau Chinois sur nos chaudières!

Mais revenons à nos moutons , enfin à notre propre cheminée de la chaudière!
C'est complètement différent.
Il y a  le cas où la chaudière est située dans une coque fermée. Le débit d' air chaud dans le conduit du foyer est inférieur à celui d' entrée dans la coque et peut entrainer une mauvaise combustion. Il suffit donc , que la surface totale des entrées d'air soit supérieure à celle du conduit du foyer et le tour est joué.
Un petit ventilo d'ordi pour le confort et surtout refroidir l'intérieur et plus de souci. Mais ne pas oublier que le ventilo ne fera pas rentrer plus d'air que celui permis par les ouvertures.
Son rôle est donc plus dévolu au refroidissement qu'à la sur-alimentation en air. Un gadget, mais j'aime les gadgets! :mon dieu

A présent, lorsque l'on considère les conduits de nos chaudières.
Au départ, la Pression  Atm est la mème en dehors et en dedans du foyer. T'es toujours d'accord?? Sinon tu le dis et tu prends la relève! Je peux pas tout faire non plus, et ça m'évitera de dire des clowneries!
JE passe!
Mais lorsque tu allumes le brûleur, tu entraînes de l' air frais avec la flamme dans le conduit , et la pression de combustion intérieure du conduit est supérieure à la Pr Atm extérieure. Le volume des gaz brulés augmente.
La flamme sera aussi, d'autant plus importante que , tu as de pression dans le réservoir de gaz. Donc un volume encore plus important.
Dans ce cas là, on a  en sortie de la chaudière , une pression des gaz brûlés qui est  supérieure à la pression atmosphérique.
Tout le contraire de la cheminée classique de l' exemple précèdent.
Donc la longueur du conduit n'a logiquement aucune influence sur la bonne combustion et l' évacuation des gaz brûlés.
Par contre, ce qui a des conséquences , c'est le trop petit diamètre du conduit qui ne permet pas l' évacuation entière des gaz et génère même un refoulement de la flamme du bru^leur dans les cas extrêmes. C'est le contre tirage ; vent rabattant,...
Note: Le problème est tout différent dans une chaudière à charbon, mais il y a des gens plus compétents que moi sur ce forum pour vous expliquer la différence.

On passe vite sur la chaudière qui chante.
Ça ne présente pas de problème et ça n' a pas de grosse conséquence sur les performances de la dite chaudière.
Lorsque la flamme et l'air de combustion se déplacent dans le conduit; Le flux est perturbé par les tubes bouilleurs d'eau et le (s) coude en sortie de chaudière.
Ça crée des vibrations.
Au même titre que le vent qui souffle dans une grotte, on a un bruit de souffle qui varie en fonction du volume de la grotte et de la force du vent.
C' est exactement comme le pipeau. Lorsque tu souffles dedans à pression et débit constants tu as une fréquence de son qui est stable. Tu bouches un trou et le son varie.
En changeant la longueur du conduit de cheminée sur la chaudière, elle chante différemment , puisque la fréquence du son va varier.
En gros, ça fait du bruit mais je ne vois pas en quoi cela perturberait les performances de la chaudière.

Je ne sais pas si j'ai fait avancer la chose, mais c' est comme ça que je la vois et j' apprécierais beaucoup que des membres de cet éminent forum donnent leur avis et nous en apprennent davantage.
Merci à l'avance et bien cordialement !  

Bonsoir,

"En gros, ça fait du bruit mais je ne vois pas en quoi cela perturberait les performances de la chaudière."

C'est la le pb, à une frequence donnée (bruit) des vibrations crées par les pertubations dans la chaudiere
la flamme recule dans le bruleur a cause sans doute d'un noeud de pression mal place dans la cheminée
et qui ralenti la sortie des gaz brulés en cours de chauffe.
Un faible changement de cet equilibre ramene la combustion a la normale en soufflant legerement sur le bruleur
ou en bouchant le haut de la cheminée mais de façon temporaire.
Le fait de raccourcir modifie la place du noeud de pression a la frequence genante de la meme facon qu'un pot d'echapement bien dimensioné ou un resonateur ammeliore les perfs d'un moteur

C'est peu etre pas la bonne explication mais le racourcissement de la cheminée a résolu le pb ( pour le moment)
sur ma chaudiere

Cdlt
JLP

Bonjour à tous   
Le tirage d'une cheminée est tout simplement la différence  entre le poids  de la colonne d'air et celle de la fumée ( de même section )
Le poids d'une colonne de gaz d'un mètre  d'un m2 de section dépend de ses densité   , température et pression.
La densité à prendre en compte est la densité dite "normale" c'est a dire à 0°C et 760 mm de mercure  ( un bar absolu )  1, 29 kg/ m3 pour l'air et par exemple 1,35 pour de la fumée de charbon   ( l'oxygène s'est transformé en CO2 plus pesant ) . La température  à prendre en compte est la température absolue  ( t °C + 273 )  , la pression est la pression relative mais ce dernier facteur n'est à prendre en compte qu'en altitude.
 Exemple    hauteur  2 mètres  , ambiance 20 °c , fumée à 200 °c
    Pour  l'air          2x1,29  x 273 / (273+ 20 )    =  2,40  kg/m2    =  2,4 mm d'eau = 0,00024  atmosphère
   Pour la fumée   2X 1,35 x 273 / (273 + 200 ) =  1,56
  Le tirage  est de  2,4 -1,56 =  0,84 mm d'eau
 Il est bon de prendre une marge de sécurité car les  jours d'orage , en plein été , la pression  et l'humidité de l'air  de l'air  en diminuent le poids

 Salut!

BOBINO a écrit: Le tirage  est de  2,4 -1,56 =  0,84 mm d'eau

Et ceci pour une colonne de 2 mètres de haut.
Donc , 0.084mm pour une colonne de 20 cm , comme pour nos cheminées.
Ce qui démontre bien que le tirage , à notre échelle, n'a pas d'incidence sérieuse.
L’extension et l'expulsion des gaz brulés étant des facteurs bien plus importants, ainsi que le diamètre d'évacuation plutôt la longueur.
C.Q.F.D! Merci Bobino!
Pour ceux que cela intéresse, le diagramme ci-dessous, permet de se faire une idée de la densité de l'air , en fonction de la température, dans le conduit de la cheminée.

Cordialement.

bonjour à tous,
je suis bien incapable d'expliquer pourquoi mais ce que je peux dire pour l'avoir expérimenté le facteur déterminant à régime moteur constant pour obtenir le meilleur tirage (chauffe au charbon) est directement lié à la vitesse de sortie de la vapeur d'échappement conditionné par le diamètre de la buse et le positionnement du ou des  cône à la base de la cheminée.
la longueur de la cheminée ne semble pas modifier le tirage mais la multiplication des étages d'aspiration par effet venturi est très significatif.
l'idéal serait de pouvoir adapter le diamètre de la buse en fonction du régime moteur pour réguler la chauffe.
cordialement
jacky

sans rentrer dans de grandes envolées technique, je confirme que plus la cheminée est longue ,meilleur est le tirage, je n'ai jamais fais sortir la vapeur sur le cap sizun dans la cheminée, et pourtant le tirage est au top, coup de chance ,maestria technique,    
pour le charbon , jacky a raison la vitesse de sortie, la presence ou non d'effet venturi et le diametre de la buse est super important, apres pour rester les pieds sur terre, quand sa marche , et bien ca marche , et pis c'est tout!!!   

je ne sais pas si la longueur d'une cheminée parfaitement cylindrique à notre échelle peut avoir une incidence significative sur le tirage mais certaines locomotives possèdent une cheminée conique à l'intérieur sur toute la longueur ce qui doit accélérer la sortie des gaz et augmenter le tirage.
cordialement
jacky

 salut;
A mon avis, l'influence du tirage sur un foyer charbon et un bruleur gaz est tout à fait différent.
Il est nécessaire dans un foyer charbon pour plusieurs raisons : apport d’oxygène, circulation des fumées, température des tubes ,.... quelqu'un d'autre saura expliquer ça mieux que moi. Je ne connais pas le charbon.  
La conicité de certaines cheminées, n'est ni plus ni moins, que l'application de l'effet Venturi; à savoir que la vitesse des gaz brulés, augmentant dans la partie la plus étroite, ça crée une dépression qui améliore le tirage. (même principe que sur un gicleur de gaz)
Ça peut être intéressant sur un ensemble pour améliorer la performance d'une flamme un peu molle ou qui refoule. Ça permet de "tirer" la flamme. (du moins en théorie). Mais c'est probablement plus adapté au charbon qu'au gaz.
Dans les installations au gaz, certains font passer la vapeur dans le conduit de cheminée et ne s'en plaignent pas. Personnellement, j'ai essayé, et ça me soufflait mon bruleur dés que je mettais la gomme. Peut être que si j'avais installé ma sortie vapeur plus haut dans le conduit, ou bien si le conduit avait été plus gros,.....??
A présent , il faut bien se dire que : ne pas avoir de problème, ne signifie pas pour autant que ça apporte une amélioration.
du moins , je le pense; mais pense-je juste???  
Bien cordialement.  

Bonjour,


Je ne sais pas, si ma remarque doit se situer ici ou dans le post sur les bruleurs.
Je me pose la question suivante, quelle influence à la position du bruleur par rapport au tube de chauffe?
Au niveau du tirage et au niveau de la qualité de la chauffe.
Sur certain montage le bruleur est fixé la chaudière par une bague plus ou moins ajourée .
Il me semble que dans un montage sans bague le flux de gaz chaud doit aspiré de l'air frais (par effet venturi) et donc diminué la puissance de chauffe.
Mais dans le cas d'un montage avec bague la restriction en air permet elle la combustion complète du gaz?
A la lecture du post sur les bruleurs l'apport en oxygène provient des évents du bruleur .

Donc quel montage choisir et quelle influence sur le tirage et la qualité (puissance ) de chauffe ?

Je pense qu'il a un compromis a trouver entre un tirage trop important dans lequel le bruleur va fonctionné correctement ,et la vitesse de transfert des gaz dans le tube de chauffe qui va permettre un échange des calories optimum.

En clair le tirage doit être réguler aussi bien par l'admission d'air que par l'échappement.

Eric

 Hello!
That is the question and ain't get no answer!  
Peut étre quelqu'un pourra-t'il nous expliquer ça???
Cordialement.