La table d’écoulement laminaire C10 est une version améliorée de l’appareil classique Hele-Shaw avec l’ajout d’éviers et de sources. Il se compose de deux feuilles de verre feuilleté étroitement espacées, disposées horizontalement sur un moulage en fibre de verre.
Un réservoir d’entrée et un réservoir de décharge sont incorporés dans le moulage, qui est soutenu sur un cadre métallique au sol. Trois pieds réglables permettent un nivellement rapide de la table de débit.
Huit prises miniatures, qui peuvent être utilisées comme éviers ou sources, sont disposées autour de la ligne centrale de la plaque de verre inférieure dans une configuration cruciforme. Un doublet (un puits et une source à proximité) est situé au centre du motif. Un système de tuyaux, vannes et collecteurs permet d’utiliser n’importe quelle combinaison d’éviers et de sources. Une rangée de vannes de régulation montées au-dessus de la table de débit est utilisée pour régler le débit à travers chaque source individuelle. Une rangée de vannes de contrôle d’évier est utilisée pour ajuster le débit à travers chaque évier individuel. Une rangée d’aiguilles hypodermiques attachées à un collecteur est positionnée entre les plaques de verre au bord d’entrée.
Pour visualiser l’écoulement de l’eau entre les plaques de verre, le colorant est injecté à travers les aiguilles également espacées. La position de chaque ligne de courant est clairement indiquée par le colorant, qui est alimenté par un réservoir équipé d’une vanne de contrôle de débit. Un réticule noir sur fond blanc est imprimé sur la face inférieure de la plaque de verre inférieure pour faciliter la visualisation des lignes de courant.
Les motifs créés par le flux potentiel peuvent être enregistrés par traçage sur la feuille de verre supérieure ou par photographie si nécessaire. Un diffuseur dans le réservoir d’entrée et une plaque de déversoir réglable dans le réservoir de décharge contribuent à favoriser un débit d’eau uniforme. Des vannes sont intégrées à la base de ces réservoirs pour faciliter la vidange. Le débit d’eau est contrôlé par une vanne de contrôle de débit d’entrée. Un régulateur de pression réduit la pression de l’eau du réseau et aide à minimiser les variations de débit.
La plaque de verre supérieure peut être soulevée sur le bord avant et maintenue dans cette position pour permettre aux modèles d’être placés dans la section de travail. Un ensemble de modèles est fourni pour les études de débit de base.
Ces modèles sont fabriqués à partir de feuilles de plastique et sont coincés dans la position requise lorsque la plaque de verre supérieure est abaissée. Des modèles alternatifs peuvent être fabriqués à partir de n’importe quel matériau pratique et utilisés pour étudier les modèles d’écoulement associés.
Un flux laminaire bidimensionnel est créé entre les deux plaques de verre par la combinaison d’une faible vitesse de fluide et de l’écart étroit entre les plaques. Le flux résultant est exempt de turbulence et donne une approximation proche du comportement d’un fluide idéal. Puisque le flux est contrôlé par le potentiel, la table de flux peut être utilisée pour modéliser tout système physique qui obéit à la loi de Laplace. Par exemple, un flux de chaleur constant bidimensionnel à travers un conducteur de section variable peut être simulé. Dans ce cas, le flux de chaleur est représenté par le flux d’eau et la différence de température dans le système est représentée par le potentiel de pression du fluide.
De même, les puits et les sources peuvent être utilisés en combinaison avec l’écoulement de l’eau entre les plaques pour simuler une variété de situations d’écoulement. Par exemple, les schémas d’écoulement à proximité des puits, qui puisent l’eau des approvisionnements souterrains (aquifères) peuvent être représentés en utilisant un ou plusieurs des prélèvements comme puits. L’effet de la recharge de l’alimentation souterraine peut être représenté en utilisant un ou plusieurs des prises comme sources.
Capacités Expérimental :
- Flux idéal autour des corps immergés
– Cylindre
– Profil aérodynamique
– Corps bluff
- Débit idéal associé aux puits et aux sources
– Formation d’un demi-corps de Rankine
– Formation d’un ovale de Rankine
– Lignes de courant circulaires à partir d’un doublet
– Superposition de puits et de sources
- Débit idéal dans les canaux et aux limites
– Canal convergent – Canal
divergent – Coude à
90 degrés
– Contraction
soudaine
– Agrandissement soudain – Remplacement d’une ligne de courant par une frontière solide
- Utilisation de rationalisations pour analyser les flux bidimensionnels
- Recherche – modélisation de systèmes bidimensionnels
