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FC15 CANAL DE VISUALISATION D’ECOULEMENT Manuel d’Utilisation © TecQuipment Ltd

FC15 CANAL DE VISUALISATION D’ECOULEMENT Manuel d’Utilisation © TecQuipment Ltd 2019, instructions originales Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ou ne peut être transmise sous toute forme ou par tout moyen que ce soit ; électronique ou photocopie, ou toute forme de stockage sans l'autorisation explicite de TecQuipment Limited. Un soin particulier a été apporté pour s’assurer que le contenu de ce manuel soit exact et à jour. Cependant, si vous veniez à découvrir des erreurs, vous pouvez en informer TecQuipment qui rectifiera le problème. Une liste de colisage est fournie avec l’équipement. Veuillez vérifier que le contenu de l’emballage correspond à la liste. Si certains articles venaient à manquer ou étaient endommagés, contactez immédiatement votre agent TecQuipment local ou TecQuipment. Traduction Française effectuée par Pascal Cazenavette le 17/10/2022 Le manuel a été traduit à partir de la version originale anglaise. Seule la version anglaise fournie avec l’équipement sera considérée en cas de litige. BW 0619/PCA/PRODIDAC FC15 Canal de visualisation des écoulements k Manuel d’utilisation TecQuipment Symboles utilisés dans ce manuel FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Sommaire INTRODUCTION ET APERÇU .....................................................................................................................1 INTRODUCTION .............................................................................................................................................1 DESCRIPTION ..............................................................................................................................................3 SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES ................................................................................................................5 DIMENSIONS ET POIDS ..................................................................................................................................5 Appareil ..................................................................................................................................................5 Modèles .................................................................................................................................................5 NIVEAUX DE BRUIT .......................................................................................................................................5 INSTALLATION ET MONTAGE ...................................................................................................................7 MONTAGE ....................................................................................................................................................7 INSTALLATION ..............................................................................................................................................8 MISE HORS SERVICE ....................................................................................................................................8 MISE EN SERVICE .........................................................................................................................................9 Débit d'eau .............................................................................................................................................9 Remplissage du canal avec de l’eau .....................................................................................................9 Mise à niveau du canal ....................................................................................................................... 10 Mise en place d'un modèle sur la base du canal ................................................................................ 10 Retrait d’un modèle de la base du canal ............................................................................................ 11 Monter un modèle sur le coté du canal .............................................................................................. 11 Retrait d’un modèle du côté du canal ................................................................................................. 12 Injection de colorant dans l’écoulement ............................................................................................. 12 Arrêt de l’injection de colorant ............................................................................................................ 13 La plaque arrière ................................................................................................................................ 13 THÉORIE SUR LA VISUALISATION DES ÉCOULEMENTS ................................................................... 15 CIRCULATION AUTOUR D'UN MODÈLE .......................................................................................................... 15 Lignes d'écoulement potentiels .......................................................................................................... 15 Point de stagnation ............................................................................................................................. 15 Couche limite ...................................................................................................................................... 15 Point de séparation ............................................................................................................................. 15 Sillage ................................................................................................................................................. 15 RESSAUT HYDRAULIQUE ............................................................................................................................ 16 Écoulement sous-critique .................................................................................................................... 16 Écoulement supercritique .................................................................................................................... 16 Ressaut hydraulique ........................................................................................................................... 16 COURANTS DÛ À LA GRAVITÉ ..................................................................................................................... 16 Eau chaude et froide ........................................................................................................................... 16 Eau douce et eau salée ...................................................................................................................... 17 ÉCOULEMENT AU-DESSUS D’UN DÉVERSOIR À PAROI MINCE ......................................................................... 17 Rabbattement ..................................................................................................................................... 17 Nappe ................................................................................................................................................. 17 Écoulement libre .................................................................................................................................. 17 Écoulement immergé .......................................................................................................................... 17 RETOURNEMENT D’ICEBERG ...................................................................................................................... 18 EXPÉRIENCES .......................................................................................................................................... 19 EXPÉRIENCE 1 – ÉCOULEMENT AUTOUR D’UN MODÈLE ................................................................................ 19 Objectif ................................................................................................................................................ 19 Équipement......................................................................................................................................... 19 Procédure ........................................................................................................................................... 19 Analyse des résultats .......................................................................................................................... 20 Questions pour une analyse plus approfondie ................................................................................... 20 EXPÉRIENCE 2 – TRANSITION DE L’ÉCOULEMENT ........................................................................................ 21 FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Objectif ................................................................................................................................................ 21 Équipement......................................................................................................................................... 21 Procédure ........................................................................................................................................... 21 Analyse des résultats .......................................................................................................................... 21 Questions pour une analyse plus approfondie ................................................................................... 21 EXPÉRIENCE 3 - COURANTS DE GRAVITÉ .................................................................................................... 23 Objectif ................................................................................................................................................ 23 Équipement......................................................................................................................................... 23 Procédure 1 ........................................................................................................................................ 23 Procédure 2 ........................................................................................................................................ 24 Procédure 3 ........................................................................................................................................ 25 Procédure 4 ........................................................................................................................................ 25 Analyse des résultats .......................................................................................................................... 26 Procédures 1 à 3 ............................................................................................................................ 26 Procédure 4 .................................................................................................................................... 26 Questions pour une analyse plus approfondie ................................................................................... 26 EXPÉRIENCE 4 - ÉCOULEMENT AU-DESSUS D’UN DÉVERSOIR À PAROI MINCE .................................................. 27 Objectif ................................................................................................................................................ 27 Équipement......................................................................................................................................... 27 Procédure 1 ........................................................................................................................................ 27 Procédure 2 ........................................................................................................................................ 28 Analyse des résultats .......................................................................................................................... 28 EXPÉRIENCE 5 – RETOURNEMENT D’ICEBERG .................................................................................. 29 Objectif ................................................................................................................................................ 29 Équipement......................................................................................................................................... 29 Procédure 1 ........................................................................................................................................ 29 Procédure 2 ........................................................................................................................................ 30 Questions pour une analyse plus approfondie ................................................................................... 30 EXPÉRIENCE 6 – FONTE DES GLACES EN EAU SALÉE ET EN EAU DOUCE .................................. 31 Objectif ................................................................................................................................................ 31 Équipement......................................................................................................................................... 31 Procédure ........................................................................................................................................... 31 RÉSULTATS .............................................................................................................................................. 33 RÉSULTATS EXPÉRIENCE 1 - ÉCOULEMENT AUTOUR D'UN MODÈLE .............................................................. 33 RÉSULTATS EXPÉRIENCE 2 - TRANSITION DE L’ÉCOULEMENT ....................................................................... 35 RÉSULTATS EXPÉRIENCE 3 - COURANTS DE GRAVITÉ ................................................................................. 36 Procédure 1 ........................................................................................................................................ 36 Procédure 2 ........................................................................................................................................ 37 Procédure 3 ........................................................................................................................................ 38 Procédure 4 ........................................................................................................................................ 38 RÉSULTATS EXPÉRIENCE 4 - ÉCOULEMENT SUR UN DÉVERSOIR À PAROI MINCE ........................................... 39 RÉSULTATS EXPÉRIENCE 5 - RETOURNEMENT D’ICEBERG ........................................................................... 39 RÉSULTATS EXPÉRIENCE 6 - FONTE DE LA GLACE DANS L'EAU SALÉE ET L'EAU DOUCE .................................. 40 Après cinq minutes ............................................................................................................................. 41 Après trente minutes ........................................................................................................................... 41 Niveau d'eau ....................................................................................................................................... 41 ENTRETIEN, PIÈCES DE RECHANGE ET SERVICE APRÈS VENTE ................................................... 43 MAINTENANCE .......................................................................................................................................... 43 Générale ............................................................................................................................................. 43 PIÈCES DE RECHANGE ............................................................................................................................... 43 SERVICE APRÈS VENTE ............................................................................................................................. 44 FC15 - Canal de visualisation d’écoulement FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 1 TecQuipment FC15 CANAL DE VISUALISATION D’ECOULEMENT Manuel d’Utilisation Introduction et aperçu Figure 1 Visualisation du débit du FC15 (montré monté sur le banc hydraulique H1f) Introduction Le FC15 est un canal de visualisation d'écoulement de 15 mm de large conçu pour fonctionner avec les bancs hydrauliques de TecQuipment (H1F et H1D). Il est livré avec un ensemble de modèles qui se fixent soit sur le côté, soit à la base du canal. Il est également fourni avec une bouteille de colorant. Le colorant fourni est introduit par six injecteurs situés à l'entrée, ce qui permet d'obtenir des lignes de courant distinctes mettant en évidence l'écoulement dans le canal. L'appareil est conçu pour permettre aux étudiants de visualiser les lignes de courant autour de divers modèles et dans différentes conditions d'écoulement. Il est fourni avec les modèles suivants : un déversoir à paroi mince, un déversoir à seuil épais, deux modèles de cylindre de différentes tailles, deux modèles d'hydroptères (symétriques et asymétriques) et trois portes d'écluses étanches. Il peut également faire la démonstration d'un ressaut hydraulique. L'appareil peut également être utilisé comme un canal fermé pour démontrer des phénomènes tels que le mélange de différentes densités d'eau, les courants de gravité et les courants autour de la glace fondante. FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 2 TecQuipment FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 3 TecQuipment Description Figure 2 Assemblage général du canal de visualisation d'écoulement FC15 Le canal de visualisation de l'écoulement FC15 est conçu pour être installé sur les bancs hydrauliques de la série H1 de TecQuipment, mais peut être utilisé avec toute autre source d'eau en circulation. Le flux d'eau provenant du banc hydraulique est raccordé à l'entrée. La turbulence est minimisée dans le réservoir de tranquillisation. L'eau passe à travers une vanne guillotine et dans le canal de visualisation de 15 mm de large et 600 mm de long. Il y a une deuxième vanne guillotine à l'extrémité du canal pour contrôler la hauteur de la surface libre. Un colorant est injecté dans l'écoulement pour générer des lignes de courant et met en évidence les lignes de courant autour des modèles placés dans le canal. Cela permet aux élèves de visualiser le chemin que prend le fluide lorsqu'il passe devant des objets et de mettre en évidence des phénomènes tels que la couche limite. Les écoulements turbulents et laminaires peuvent être observés dans le canal grâce au comportement des lignes de courant. Le canal peut également être utilisé pour démontrer un ressaut hydraulique et le mélange de différents fluides, par exemple l'eau salée et l'eau douce ou l'eau chaude et l'eau froide. Une plaque arrière amovible est fournie au dos du canal afin d'éliminer la vue de fond et de maximiser la vue de l'écoulement dans le canal. La plaque arrière comporte divers graphiques imprimés pour faciliter les expériences, comme une ligne centrale pour l'expérience avec la porte d'écluse et un rapporteur pour régler l'angle d'attaque des hydroptères. FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 4 TecQuipment FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 5 TecQuipment Spécifications techniques Dimensions et poids Appareil Article Détails FC15 Dimensions 750 mm (hauteur), 800 mm (longueur), 190 mm (largeur) et 8 kg (plus 0,25 kg pour les modèles) Dimensions de la veine du canal FC15 150 mm (hauteur), 600 mm (longueur), 15 mm (largeur) Environment de fonctionnement Altitude jusqu'à 2000 m Gamme de température allant de 5°C à 40°C Humidité relative maximum de 80 % pour des températures allant jusqu'à 31°C, diminuant linéairement jusqu’à une humidité relative de 50 % à 40°C. Modèles Modèle Dimensions Grand cylindre Dia. 60 mm Petit cylindre Dia. 30 mm Profil NACA 0025 100 mm (corde) Profil NACA 9425 100 mm (corde) Déversoir à paroi mince 75 mm (hauteur amont), 60 mm (hauteur aval), 15 mm (largeur) Déversoir à seuil épais 65 mm (hauteur), 15 mm (rayon) Profondeur tous les modèles ci-dessus 15 mm 3 portes d’écluse étanches (chacune) 170 mm (hauteur), 8 mm (largeur) Profondeur de tous les modèles 15 mm Poids total de tous les modèles 0,25 kg Niveaux de bruit Les niveaux sonores enregistrés avec cet appareil sont inférieurs à 70 dB (A). FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 6 TecQuipment FC15 - Canal de visualisation d’écoulement Manuel d’utilisation Page 7 TecQuipment Installation et montage Veillez à retirer toutes vos bagues avant d'utiliser le FC15, car les côtés du canal risquent d'être rayés. Toutes les références à la droite et à la gauche font référence à la position de l'utilisateur devant l'équipement. Respectez toutes uploads/Management/fc15-manuel-0619-fr.pdf