EQUILIBRE ET MOUVEMENT DE L'AIR ET DES GAZ
Densité des gaz.
La densité d'un gaz est le poids d'un mètre cube de ce gaz à la température de 0° et sous la pression moyenne de l'atmosphère, à laquelle correspond une colonne de mercure de 0m-760 de hauteur.
Densités de différents gaz à la température de 0° et sous la pression
de 0m760.
Poids d'un mètre cube.
Air atmosphérique . . . 1*293 kilogrammes.
Oxygène 1*437 „
Hydrogène 0-089 „
Azote 1-256 „
Oxyde de carbone . . . 1*252 „
Acide carbonique .... 1984 „
Gaz des marais . . . . 0*723 „
Gaz oléfiant . . . . . . 1*251 „
Poids d'un nuire cube de gaz à une température et à une pression
quelconques.
Si on désigne par: '
y0 le poids d'un mètre cube de gaz à la température de 0° et à
la pression atmosphérique moyenne, p la pression (en kilogrammes), par mètre carré, du gaz, dont
le poids est à déterminer, t la température de ce gaz, y le poids d'un mètre cube de gaz à la température t° et sous
la pression p, on a:
Pour l'air sec, cette formule devient:
Table des poids d! un mitre cube d'air à des températures diverses et sous la pression atmosphirique.
Tem-
Poids
Tem-
Poids
Tem-
Poids
Tem-
Poids
péra-
d'un mètre
péra-
d'un mètre
péra-
d'un mètre
péra-
d'un mètre
ture.
cube.
ture.
cube.
ture.
cube.
ture.
Degrés.
cube. |
Degrés.
Kilogrammes
Degrés.
Kilogrammes
Degré».
Kilogrammes
Kilogrammes
lt)
Ecoulement dair ou de gaz d'un récipient, par un orifice en mince
paroi.
Soient:
P la pression, sur un mètre carré, à l'inférieur du récipient, p la pression à l'extérieur,
y0 le poids d'un mètre cube de gaz à la température 0° et sous la pression atmosphérique moyenne,
t la température dans l'intérieur du récipient, 10333 (l + 0.00367 t)5
Yù
u la vitesse d'écoulement (en mètres),
fi la section de l'ouverture,
Q la quantité d'air (en kilogrammes) qui sort en 1",
k le coefficient de contraction, pour l'écoulement par des orifices
en minces parois, et qui est compris entre 0'61 et 0'62, on a:
u = y 2 g m x 2-3026 log. vulg. (— \
Q = kufi -?m
Pour l'air atmosphérique, à la température de 10°, on a:
et l'expression précédente devient:
u = 612 jA>g. vulg. (-0
Ces formules reposent sur l'hypothèse que la température
• de l'air qui s'écoule ne varie pas. En réalité, cette température
s'abaisse près de l'orifice et les formules doivent être établies
d'après la théorie mécanique de la chaleur. La différence entre
les résultats, fournis par ces deux genres de formules, est d'ail-
leurs d'autant plus faible que le rapport — est plus petit.
Les résultats donnés par la formule précédente sont contenus dans la table ci-contre:
Rapport
Rapport
Vitesse
Rapport
Vitesse
Rapport
Vitesse
entre les d'écoulé- j
entre les
d'écoule-
! entre les
d'écoulé- entre les
d'écoule-
pressions.
ment, i
Mût rot». !
pressions.
ment.
Mètre*.
pression*.
ment
pressions
ment, j
Mètre*. :
Mètres.
MO
Ecoulement (Pair ou de gaz par une longue conduite.
Lorsque l'orifice est pratiqué à l'extrémité d'une longue conduite, il convient d'avoir égard au frottement du fluide contre les parois. Dans ce cas, on a:
1 À 2gml°g-nat(y) ~V l , ,., di r/ i -y ,
D est le diamètre des tuyaux, d le diamètre de l'orifice, L la longueur de la conduite,
k| le coefficient de contraction d'entrée de l'air dans les conduites,
k le coefficient de contraction pour l'orifice de sortie,
P la pression à l'entrée des conduites ou dans le récipient,
p la pression du milieu dans lequel a lieu l'écoulement,
o la vitesse d'écoulement.
Vitesse d'écoulement lorsque la pression a été observée en un point quelconque de la conduite.
Soit n la pression observée en un point, dont la distance à l'orifice est 1. En gardant les notations du N°. précédent, on a la relation:
2 g m log. nat. \^\\ l + 8«lgjk'
Détermination de la pression n à une distance l de roriflce*
Pour déterminer n, on a la relation suivante (en gardant les notations des deux N". précédents):
Tableau des coefficients d'écoulement.
Coefficients d'écoulement k
Hauteur
de la
oolonne
d'eau
en mètres.
pour
orifices
en minces
parois.
pour
ajutages
coniques ;
inclinaison
environ 3°.
pour ajutages
oylindriqnes.
Résistance des corps dans Veau ou dans Voir.
Si on désigne par:
XJ la vitesse relative du fluide, par rapport au corps, ou du corps
par rapport au fluide (en mètres), A la plus grande section immergée du corps (en mètres carrés), y le poids d'un mètre cube du fluide ; pour l'eau y = 1000, pour
Pair y = 1-293,
