H8 Appareils didactiques pour l'étude de la réaction d'un jet - Matériel de formation en ingénierie des fluides - Matériel pédagogique1. Introduction
Au fil des années, les ingénieurs ont trouvé des moyens d'exploiter la force que peut générer un jet de fluide sur une surface déviant l'écoulement. Par exemple, la roue Pelton a été utilisée pour la fabrication de la farine. De plus, la turbine à impulsion est encore employée au premier étage, et parfois au second, d'une turbine à vapeur. Les pompiers utilisent l'énergie cinétique stockée dans un jet pour projeter de l'eau au-dessus du niveau de la lance afin d'éteindre les incendies dans les immeubles de grande hauteur. Les jets de fluide sont également utilisés dans l'industrie pour la découpe et l'ébavurage des métaux. De nombreuses autres applications des jets de fluide peuvent être citées, témoignant de leur importance technologique.
Une méthode pour produire un travail mécanique à partir d'un fluide sous pression consiste à utiliser cette pression pour accélérer le fluide à grande vitesse sous forme de jet. Dirigée sur les aubes d'une roue de turbine, la force du jet fait tourner la turbine. Cette force est due à la variation de quantité de mouvement, ou « impulsion », qui se produit lorsque le jet frappe les aubes. Des turbines hydrauliques fonctionnant selon ce principe d'impulsion ont été construites avec des puissances de l'ordre de 100 000 kW et des rendements supérieurs à 90 %.
2. Objectifs
Cette expérience vise à :
1- Déterminer la force produite par un jet d'eau lorsqu'il frappe une ailette plate et une coupelle hémisphérique. 2- Comparer les résultats mesurés aux valeurs théoriques calculées à partir du flux de quantité de mouvement du jet.
3. Appareillage
1. Écrou de réglage
2. Balance
3. Poids d'appui
4. Bulle horizontale
5. Plaque supérieure
6. Buse
7. Pieds réglables
8. Tuyau d'alimentation
9. Ailette (plaque plate illustrée)
10. Support de la balance
