ZF1129A Unité de formation sur les flux d'air – Équipement de formation en mécanique des fluides – Matériel pédagogique et didactique1. Présentation de l'équipement
1.1 Aperçu
L'aérodynamique est une branche de la mécanique qui étudie les caractéristiques des forces s'exerçant sur des aéronefs ou d'autres objets en mouvement relatif par rapport à l'air ou à d'autres gaz, les régimes d'écoulement des gaz ainsi que les changements physiques et chimiques qui les accompagnent.
Il existe deux méthodes de classification pour l'aérodynamique : (1) Selon la plage de vitesse du fluide ou la vitesse de vol de l'aéronef, l'aérodynamique se divise en aérodynamique à basse vitesse et aérodynamique à haute vitesse. Généralement, la vitesse de 400 km/h (valeur proche de Mach 0,3 au niveau du sol, à 1 atm et 288,15 K) sert de seuil de démarcation. En aérodynamique à basse vitesse, le fluide gazeux peut être considéré comme incompressible ; l'écoulement correspondant est alors qualifié d'écoulement incompressible. (2) Selon que la viscosité du fluide gazeux doit être prise en compte ou non dans l'écoulement, l'aérodynamique se divise en aérodynamique idéale (ou dynamique des gaz parfaits) et aérodynamique visqueuse.
Le banc d'étude des écoulements d'air ZF1129A est un dispositif destiné à l'étude de l'aérodynamique. Il permet d'étudier les théories de l'aérodynamique visqueuse et à basse vitesse. L'équipement se compose principalement de deux parties : l'unité principale, qui génère le flux d'air à haute vitesse nécessaire aux expériences, et le kit d'accessoires, utilisé pour réaliser et valider diverses expériences.
1.2 Caractéristiques
(1) Conception électrique privilégiant la sécurité ; l'équipement offre une mise à la terre fiable et performante.
(2) Solution électrique intégrée permettant d'afficher clairement les données des différents capteurs sur un écran intelligent, facilitant ainsi le traitement des données par l'utilisateur.
(3) L'équipement est fourni avec une large gamme d'accessoires expérimentaux, permettant de réaliser une grande variété d'expériences.
(4) Utilisation de matériaux résistants à la corrosion et à haute résistance mécanique, garantissant une sécurité accrue et une durée de vie prolongée.
2. Paramètres techniques
Alimentation électrique : triphasée à cinq fils, 220 V, 50 Hz.
Dimensions : 1530 mm × 780 mm × 1450 mm
Poids : < 300 kg
Conditions de fonctionnement : température ambiante de -10 °C à +40 °C ; humidité relative < 85 % (25 °C)
3. Liste des composants et présentation détaillée
3.1 Partie principale
N° Nom
1 Orifice de mesure
2 Table de fixation avec échelle réglable
3 Sortie de conduite
4 Ventilateur à fréquence variable
5 Générateur de fumée
6 Instrument de mesure de déplacement
7 Plaque de mesure de la couche limite de vitesse
8 Section expérimentale transparente
9 Unité de commande électrique
10 Manomètre différentiel à colonnes hydrauliques multi-tubes
11 Tuyau expérimental de grand diamètre
12 Tube Venturi modèle A
13 Tube Venturi modèle B
14 Modèle de conduite avec diaphragme à grand orifice
15 Tube de Pitot transversal
16 Tube expérimental transparent avec sections convergente, col et divergente
17 Modèle de conduite avec diaphragme à petit orifice
18 Conduite expérimentale carrée à angle droit
19 Module d'expérience sur la dispersion de jet
3.2 Partie boîtier d'alimentation
N° Nom
1 Voyant d'alimentation
2 Interrupteur d'arrêt d'urgence
3 Bouton de démarrage
4 Bouton de réglage de vitesse
5 Bouton d'arrêt
6 Interface de réglage du variateur de fréquence
7 Disjoncteur
8 Prise industrielle
9 Prise à six alvéoles
3.3 Liste de configuration de l'équipement
N° Nom Qté
Composant 1 Ventilateur à fréquence variable 1
Composant 2 Table de fixation avec échelle réglable 1
Composant 3 Instrument de mesure de déplacement 1
Composant 4 Plaque de mesure de la couche limite de vitesse 1
Composant 5 Manomètre différentiel à colonnes hydrauliques multi-tubes 1
Composant 6 Tube Venturi modèle A 1
Composant 7 Tube Venturi modèle B 1
Composant 8 Modèle de conduite avec diaphragme à grand orifice 1
Composant 9 Tube de Pitot transversal 1
Composant 10 Tube expérimental transparent avec sections convergente, col et divergente 1
Composant 11 Modèle de conduite avec diaphragme à petit orifice 1
Composant 12 Conduite expérimentale carrée à angle droit 1
Composant 13 Module d'expérience sur la dispersion de jet 1
Composant 14 Disjoncteur 1
Composant 15 Variateur de fréquence 1
Composant 16 Prise à six alvéoles 1
3.4 Accessoires
N° Nom Qté
1 Huile à fumée 1
2 Générateur de fumée 1
3 Adaptateur 1
4 Conduite expérimentale 1
5 Tuyau expérimental 1
6 Tube de raccordement 4-6 mm 2
4. Liste des expériences
L'expérience 1 porte sur le fonctionnement de la commande électrique du flux d'air. Simulateur
Expérience 2 : Mesure de l'épaisseur de la couche limite de vitesse à l'aide du simulateur d'écoulement d'air.
Expérience 3 : Mesure de la différence de pression dans différentes sections de tuyau à l'aide du simulateur d'écoulement d'air.
Expérience 4 : Mesure de la différence de pression dans des tubes Venturi de différents diamètres à l'aide du simulateur d'écoulement d'air.
Expérience 5 : Mesure de la différence de pression dans un écoulement autour d'un coude à l'aide du simulateur d'écoulement d'air.
Expérience 6 : Expérience de Bernoulli à l'aide du simulateur d'écoulement d'air.
Expérience 7 : Mesure de la différence de pression dans des tuyaux à plaques à orifice à l'aide du simulateur d'écoulement d'air.
Expérience 8 : Utilisation et profil d'écoulement du générateur de fumée du simulateur d'écoulement d'air.
