Interrogations au sujet de l'air sous pression

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harry le ravi
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Interrogations au sujet de l'air sous pression




par harry le ravi » 22/08/08, 20:23

Bonjour ,

Je suis ne suis pas expert en physique et donc je me pose la question sur la mise en pression de l'air ambiant:

imaginons que j'ai 1M cube d'air à la pression ATM et que je veuille obtenir 100bar de pression grâce à un piston qui compresserai l'air en utilisant la gravité de la terre.
Quelle serait la masse de ce piston? 100kg?

De plus, en l'état actuel de la recherche sur le conditionnement de l'air présurisé, quelle pression d'air puis-je atteindre dans une cuve de stockage?


Merci de m'avoir lu
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harry le ravi
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par harry le ravi » 24/08/08, 12:58

Je viens de me souvenir d'un ancien cours de physique, j'ai oublié la notion de masse appliqué à une surface.

Si je veux une pression de 100 bars sur 1cm² d'air, je dois appliquer 100kg de poids perpendiculaire à la surface de la terre sur cette surface?

En utilisant un piston en plomb masse volumique (11 340 kg/m3), la hauteur de ce piston dois être:

113,40kg pour 10 dm3
1cm x 1cm x 10m=10000cm3=10dm3
10x100/113,40 = 8,82dm3
Pour avoir 100kg de pression sur 1cm² d'air, je dois avoir un piston en plomb d'une auteur de 8,82m.
On pourrai réduire cette hauteur par 2 en utilisant de la platine mais je pense que sa coute assez cher.

En ayant un piston en plomb de 1m de rayon sur 8,82m de hauteur nous avons:
Pi*1*8,82= 27,70m3

Soit un poids de 11340*27,70=314118kg=314,118Tonnes

Pouvez vous me dire si ma démarche est bonne?
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Ahmed
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par Ahmed » 24/08/08, 13:10

La démarche semble bonne par rapport à l'estimation initiale très optimiste, reste à vérifier les calculs (sans moi!). Au vu des résultats qui ne me surprennent pas, quelle peut être l'intérêt de cette procédure?
En outre, 100 bars, c'est assez considérable, les compresseurs usuels vont jusque vers 10 bars maxi.
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par harry le ravi » 24/08/08, 14:57

Oui je sais, c'est juste pour voir si la méthode de calcul est bonne.

Les résultats ne me surprennent pas non plus.

Autre question: avec ce même piston qui est sencé comprimer de l'air ambiant à 100 bars, je peux comprimer autant d'air que je le souhaite dans la chambre de compression? Que je mets 1m3 ou 100m3 d'air sous le piston, je retrouverai quoi qu'il arrive 100bars de pression?
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par elephant » 27/08/08, 22:45

Les pressions courantes "basse pression" sont dans la gamme de 4 à 16 bars. ( la pression standard industrielle étant 7 bars ).
Néanmoins pour les applications de stockage de gaz) et séparation azote/oxygène, 200 bars est une valeur courante.
Les bouteilles de limonades sont soufflées à 40-50 bars
Il est bien évident que l'on entre alors dans le domaines des certifications "PED": tubes, fonds de cuves certifiés ( jusqu'à 20 X plus chers ), soudeurs certifiés.etc..
Généralement, on emploie des compresseurs à plusieurs étages et, pour atteindre les plus haute pression, des compresseurs à membrane, où il n'y a plus de fuite entre le cylindre et le piston.
Bien sûr, à ces pressions, l'air doit être parfaitement sec et propre.
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Re: Interrogations au sujet de l'air sous pression




par Christophe » 27/08/08, 22:51

harry le ravi a écrit :Quelle serait la masse de ce piston? 100kg?


Toutafé...à condition que sa surface soit de 1cm² tu pourrais obtenir 100 bars en une course grâce à la gravité!

Mais quel est le réel but de ta question?

ps: je vois que tu as trouvé la réponse toi même apres...sorry
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harry le ravi
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par harry le ravi » 28/08/08, 16:44

Quelque chose me passe par la tête et je veux voir si c'est faisable.
Je vous tien au courant que ca soit en bonne voie ou totalement farfelu.
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micdhi
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par micdhi » 28/08/08, 18:30

bonjour
P X V = constante
et 1 bars = 1 kg (environ ) par cm2

donc, comme il ai dit plus haut ,pour obtenir 1 bars sur 1 cm2 il faut 100 kg .
pour obtenir 100 bars pour 10000cm2 (100cm x100cm, surface de base de ton m3) il faut 10 tonnes de pression (poussé), et résultat tu obtient 10000cm3 d air , 10 litres d air a 100 bars
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par Lietseu » 28/08/08, 18:38

harry le ravi a écrit :Quelque chose me passe par la tête et je veux voir si c'est faisable.
Je vous tien au courant que ca soit en bonne voie ou totalement farfelu.


A tout hazard, il existe des compresseurs pour la plongée sous-marine qui remplisse les bouteilles de plongées à + de 200bar!

Les bouteilles sont éprouvées à 300bar dans des bacs avec de l' huile sous pression (l'huile ne peu pas faire exploser la bouteille n'étant pas compressible, comme tout les liquides)

Pour gagner quelques minutes d'autonomie en plongée,certain membres de mon club n'ésitait pas à tourner le mano du compresseur a 230bar...inconscient n'est il pas ?

Salutations verspérales! :P
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harry le ravi
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par harry le ravi » 28/08/08, 21:01

micdhi a écrit :bonjour
P X V = constante
et 1 bars = 1 kg (environ ) par cm2

donc, comme il ai dit plus haut ,pour obtenir 1 bars sur 1 cm2 il faut 100 kg .
pour obtenir 100 bars pour 10000cm2 (100cm x100cm, surface de base de ton m3) il faut 10 tonnes de pression (poussé), et résultat tu obtient 10000cm3 d air , 10 litres d air a 100 bars


Ok pour le début de l'explication mais pour les 10L d'air à 100 bars, tout dépend du volume initial.

Avec 1m3 d'air à pression atmo, j'obtiendrai avec 10tones de pression, 10L à 100bars....

Maintenant si je ralonge la chambre de compression afin d'avoir 10m3 d'air, si j'applique 10 tones de pression, d'obtient par logique, 100L d'air à 100 bars....

J'attaque ce weekend une partie de mon concept.

Question théorique: imaginons 10L d'air à 100 bars.
Imaginons une turbine à air avec un rendement de 100% où j'applique une pression d'air à 5 bars (j'ai donc 200L d'air à 5 bars dans le reservoir)
Combien de watt cinétique puis-je obtenir avec ces 200L d'air à 5 bars?

Il manque surement des infos, j'attend vos compléments.
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