problème de physique appliquée:aide SVP

[camoléon]

Salut,

C'est la BAC en ce moment, donc à vos crayons et calculette:

Mr.C. possède une citerne d'eau de pluie de 300L à laquelle il faudrait brancher un tuyau d'arrosage pour arroser son jardin.

question 1:Quel doit être la pression nécessaire pour alimenter le tuyau d'arrosage?

question 2:A quelle hauteur doit être accroché cette citerne afin d'atteindre la bonne pression?

question 3:A quel litrage restant doit on craindre une baisse de pression trop importante pour alimenter le tuyau?

Bon, vous avez 30mn pour répondre.


 

 

[Ghjallone]

Il manque une donnée essentielle dans ton problème: à quelle hauteur est le jardin par rapport à la citerne?
Si il est au dessus, il te faut une pompe et si il est en dessous tu es peinard quelque soit la hauteur d'eau.

Je ne comprend pas trop cette histoire de pression... Tu utilises un système d'irrigation qui nécessite une pression minimum pour fonctionner, genre tuyaux poreux?

[Karto]

Je crois que la pression qu'il veut connaître est celle des pertes de charge, en fait.

[cbounemouette]

mes cours de mécanique des fluides remontent déjà a quelques années... mais je vais quand même me risqué a dire qu'on ne peut pas calculé la pression dans ton tuyau si on à pas son diamètre (j'imagine que les tuyau d'arrosage son standard mais j'en ai pas sur moi  )

[camoléon]

Il manque une donnée essentielle dans ton problème: à quelle hauteur est le jardin par rapport à la citerne?

Il s'agit initialement d'une citerne posée au sol. Je souhaiterais la surélevée afin d'avoir une vitesse d'écoulement supérieure.

Je crois que la pression qu'il veut connaître est celle des pertes de charge, en fait.

Oui, je pense qu'il s'agit de ça, mais ce genre de calcul me dépasse.

[camoléon]

mes cours de mécanique des fluides remontent déjà a quelques années... mais je vais quand même me risqué a dire qu'on ne peut pas calculé la pression dans ton tuyau si on à pas son diamètre (j'imagine que les tuyau d'arrosage son standard mais j'en ai pas sur moi  )

J'ai pas de pieds à coulisse sur moi, mais ça doit être du 19mm

[Tompouss]

Quel est ta distance maxi où tu veux arroser ?


Ton delta de hauteur entre le Nl de ta cuve et le bout de ton tuyau est ta "charge disponible", plus la vitesse de ton fluide est grande (et donc son débit) plus il va générer de pertes de charges (en m ou mm/m), dans le cas d'un écoulement en charge on utilise le plus souvent la formule de Darcy pour déterminer la perte de charge, te reste plus qu'à faire de beaux graphes débit/distance/charge disponible pour trouver ce qui te convient

[camoléon]

Quel est ta distance maxi où tu veux arroser ?

je dirais 30m.

dans le cas d'un écoulement en charge on utilise le plus souvent la formule de Darcy pour déterminer la perte de charge, te reste plus qu'à faire de beaux graphes débit/distance/charge disponible pour trouver ce qui te convient

heuh, je voudrais juste arroser de tomates, moi!

[Tompouss]

Et quelle plage de débit souhaiterais-tu avoir ? Tu as juste le bout de ton tuyau ou un accessoire générant une perte de charge supplémentaire ?

Avec 30m de tuyau de DN20 pour avoir un débit de 1m3 par heure, soit 0,3l/s, il te faut un delta de hauteur de 1200mm, tu peux compter 40mm/m linéaire en perte de charge avec ce débit et ce DN de cana.

[camoléon]

Et quelle plage de débit souhaiterais-tu avoir ? Tu as juste le bout de ton tuyau ou un accessoire générant une perte de charge supplémentaire ?

J'ai un pistolet multi-jets

Quel est le débit moyen de l'eau de ville au robinet?
Ok, tu vas me dire "ça dépend", mais à la sortie de ton arrivée d'eau?

Avec 30m de tuyau de DN20 pour avoir un débit de 1m3 par heure, soit 0,3l/s, il te faut un delta de hauteur de 1200mm, tu peux compter 40mm/m linéaire en perte de charge avec ce débit et ce DN de cana.

ça commence à devenir plus clair.Merci Tompouss et un pouss, un!

[Tompouss]

Normalement c'est 0,2l/s 

Le pistolet multijet va te générer une grosse perte de charge, ce sera surtout quand tu cuve sera presque vide que ça va se remarquer.

[Sotret]

AMHA, il vaudrait mieux compter 60 à 70 mm/m de pertes de charge linéaire pour un diamètre de 19 mm et un débit de 1 m³/h (formule d'Hazen-Williams).
Ce qui nous fait 1,80 à 2,10 m d'élévation du plan d'eau de la cuve par rapport à la cote de l'extrémité du tuyau...mais bon, pour l'installation de Camoléon, je chipote  et en vrai, on est pas à un cheval près...
Sinon, et pour info, il n'y a pas de débit garanti ou standard dans la fourniture d'eau du réseau public. il n'y a pas de pression garantie non plus, tout au plus une fourchette de pressions de confort que l'on cherche à respecter, mais ça reste un but technique, pas une obligation contractuelle.
Pour ce qui est des tomates, je croyais que le multijet était déconseillé et qu'il valait mieux un arrosoir pour amener l'eau directement au pied et éviter de mouiller le feuillage...

[Tompouss]

Sinon, et pour info, il n'y a pas de débit garanti ou standard dans la fourniture d'eau du réseau public. il n'y a pas de pression garantie non plus, tout au plus une fourchette de pressions de confort que l'on cherche à respecter, mais ça reste un but technique, pas une obligation contractuelle.

Oui la seule chose que l'on doit c'est 1 bar et 60m3/h (en générale encore une fois) en sortie des poteaux incendie après ça reste de la théorie, dans un réseau urbain fortement maillé même avec des modélisations sur des soft du type de Porteau c'est compliqué à calculer et les mesures sur le terrain ça reste du ponctuel.

Mais s'il réhausse sa cuve de 1m20 (je pense un cubitainer) son nl max  devrait être dans les 2m30, avec une perte en debit significative quand il arrive à la moitié de sa cuve (1m80), le souci en montant trop c'est l'accès ensuite

[Sotret]

Oui la seule chose que l'on doit c'est 1 bar et 60m3/h (en générale encore une fois) en sortie des poteaux incendie après ça reste de la théorie, dans un réseau urbain fortement maillé même avec des modélisations sur des soft du type de Porteau c'est compliqué à calculer et les mesures sur le terrain ça reste du ponctuel.

Ben on va dire que c'est un métier 

Mais s'il réhausse sa cuve de 1m20 (je pense un cubitainer) son nl max  devrait être dans les 2m30, avec une perte en debit significative quand il arrive à la moitié de sa cuve (1m80), le souci en montant trop c'est l'accès ensuite

On est bien d'accord 

[camoléon]

Merci pour la leçon très enrichissante et pour votre aide, les gars

Sotret, pour les tomates, tu as raison

[spica]

Bon, j'ai pas le niveau de certains en mécanique des fluides apparemment, vu les réponses précises au-dessus, mais y'a un truc qui me gêne dans l'énoncé du problème : je crois me souvenir que la pression généré par l'eau dans la cuve est surtout une question de hauteur du niveau de l'eau (ce qui me semble coller avec vos réponses). Donc poser la question en disant "j'ai une cuve de 300L" et "à quel litrage y'a plus assez ?" est erroné. Ce qui est plus utile, c'est "ma cuve fait tant de haut", et "à quelle hauteur y'a plus assez ?" il me semble. Parce qu'une cuve 0,6m2 à la base mais haute de 50cm, et une cuve de 0,15m2 pour 2m de haut, c'est pas le même résultat, même si les deux font 300L (si je me suis pas trompé dans les calculs).

[Tompouss]

Oui tu as tout à fait raison c'est pour ça que je disais ça :

Mais s'il réhausse sa cuve de 1m20 (je pense un cubitainer) son nl max  devrait être dans les 2m30, avec une perte en debit significative quand il arrive à la moitié de sa cuve (1m80), le souci en montant trop c'est l'accès ensuite

>>> le delta entre le niveau liquide de ta cuve et le bout de ton tuyau est ta charge (énergie) disponible, à condition que tous deux se trouve à pression atmosphérique.

>>> plus la vitesse et donc le débit de ton fluide est élevé plus il va générer de pertes de charges

Ainsi sans dispositif de régulation de ton débit, si ton delta de niveau est de 1m ton fluide va couler à un débit "consommant" ces 1m de charge, si ce delta est réduit à 0.5m le fluide coulera à un débit "consommant" ces 0.5m de charge.

N

[François]

Salut,

C'est la BAC en ce moment, donc à vos crayons et calculette:

Mr.C. possède une citerne d'eau de pluie de 300L à laquelle il faudrait brancher un tuyau d'arrosage pour arroser son jardin.

question 1:Quel doit être la pression nécessaire pour alimenter le tuyau d'arrosage?

Pas la peine d'espérer la même pression que sur le réseau de distribution, il faudrait que ton réservoir soit entre 20 et 50 mètres de hauteur
Il faudra faire avec la pression possible par gravité avec une hauteur moindre.

question 2:A quelle hauteur doit être accroché cette citerne afin d'atteindre la bonne pression?

Le plus haut possible. Idéalement juste sous le niveau de la gouttière.

question 3:A quel litrage restant doit on craindre une baisse de pression trop importante pour alimenter le tuyau?

La pression va baisser progressivement. Si le réservoir est placé juste sous la gouttière d'un bâtiment d'un étage, à 5 m de haut, et que le réservoir fait 1 m de haut, il y aura 0.5 bars de pression quand il sera plein et 0.4 bars à la fin. (pour comparaison, la pression habituelle dans un réseau de distribution public est de 2 à 5 bars)

Cette pression sera-t-elle suffisante ? Cela dépend du diamètre du tuyau, de sa longueur, et du débit espéré.

Personnellement je ferai d'abord un test en branchant le tuyau d'arrosage sur un jerrycan suspendu à la hauteur à laquelle il serai possible de mettre le réservoir. (la pression et le débit instantané ne dépendent pas de la contenance du jerrycan ou du réservoir)

[Tompouss]

Ou si tu veux pas monter ta cuve et que tu as vraiment besoin de monter en pression, un petit groupe de surpression bricolé avec une pompe de chauffe eau de récup' et zou 

[camoléon]

Pas la peine d'espérer la même pression que sur le réseau de distribution, il faudrait que ton réservoir soit entre 20 et 50 mètres de hauteur
Il faudra faire avec la pression possible par gravité avec une hauteur moindre.

voilà, c'est fait  :



sur ce forum, on parle justement de citerne à monter sur un toit plat:

http://www.bricoleurdudimanche.com/forums/forums-bricolage/ecologique/recuperer-et-stocker-l-eau-de.html

la solution n’a pas l'air de faire l'unanimité.

Ou si tu veux pas monter ta cuve et que tu as vraiment besoin de monter en pression, un petit groupe de surpression bricolé avec une pompe de chauffe eau de récup' et zou 

Je préferais éviter de dépendre de l'électricité, mais pourquoi pas.
Il faut que je fouille à nouveau dans les archives du forum, je me rappelle de discutions sur les techniques méconnues ou oubliées et notamment d'une pompe qui fonctionnait sur le principe simple de l'effet bélier.

[matrob]

Pour info j'ai une cuve de 1m3 (1000 litres) posée sur un plancher à environ 3m - 3m50. Je peux arroser le jardin avec un tuyau type gardena de 20m sans compter la canalisation qui va de la cuve jusqu'au raccord avec le tuyau (environ 15m). Je n'utilise pas de pistolet, juste le tuyau sans rien. Tu ne vois pas trop de différence entre cuve pleine ou vide.

[camoléon]

Pour info j'ai une cuve de 1m3 (1000 litres) posée sur un plancher à environ 3m - 3m50. Je peux arroser le jardin avec un tuyau type gardena de 20m sans compter la canalisation qui va de la cuve jusqu'au raccord avec le tuyau (environ 15m). Je n'utilise pas de pistolet, juste le tuyau sans rien. Tu ne vois pas trop de différence entre cuve pleine ou vide.

merci pour l'info Matrob!
 

donc, c'est possible.