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ou la dépollution de l'air

3.1.4. Coefficient de contraction ou perte de charge du capotage

Bien que peu souvent rappelé ce coefficient donne une approche particulière sur le capotage. C'est la connaissance de cette donnée qui permettra souvent de réaliser un bon capot d'aspiration n'ayant pas trop de pertes de charges.

Outre la création de la perte de charge dynamique, la forme du capot d'entrée détermine une perte de charge plus ou moins importante, suivant le comportement qui s'ensuit des filets d'air à l'entrée.

figure22

Figure 22
Contraction de la veine d'air à l'entrée d'un système

La figure 22 ci-dessus représente schématiquement le trajet suivi par les filets d'air à l'entrée d'un système d'aspiration, celui-ci, en l'occurrence, étant un simple tuyau cylindrique de diamètre A. le contour de la masse d'air pénétrant dans le système n'épouse pas tout de suite la paroi cylindrique du tuyau, mais seulement après avoir parcouru une certaine distance L depuis l'entrée. La veine d'air présente son diamètre minimum d à une distance l de l'entrée.

On démontre en aéraulique que la perte de charge occasionnée par la contraction de la masse d'air du point E au point C, puis du point C au point R, est fonction de l'ampleur de ces deux phénomènes successifs.

La perte de charge est d'autant plus élevée que le rapport d/A est faible. Ce rapport est appelé coefficient de contraction et il est caractéristique du modèle et de la disposition de la bouche d'entrée.

L'utilisation d'un flasque d'entrée, d'un plan de travail, d'une entrée conique, seront des éléments modérateurs du coefficient de contraction.

Lorsqu'un capot est posé sur une table de machine, capot de toupie par exemple, il ne se produit aucune contraction du coté où le capot repose sur la table figure 23).

figure23

Figure 23
Capot d'aspiration posé sur une table de machine

Le coefficient de contraction de l'orifice se trouve donc modifié par rapport au précédent. La relation liant le nouveau coefficient à l'ancien est :

image312011

L = Longueur du coté sur lequel la contraction est supprimée

P = Périmètre de l'orifice

Exemple :

Pour un capot de toupie posé sur la table de la machine, dont la bouche est un rectangle de 30x18 cm :

image312013

si image312015 soit un facteur K=0,13 suivant courbe ci-dessous

alors   image017

 

Le nouveau facteur K de pertes de charge se déduit de la figure 24 qu'on pourra lire dans la figure ci-dessous la perte de charge à l'entrée d'un tel capot est égal à 0,03.

Aussi selon la formule précédemment étudiée :  image019

La perte de charge à l'entrée de ce capotage pour une vitesse d'air de 20 m/s à l'entrée du capotage soit Hd = 25 daPa sera : 0,03x 25 = 0,75 daPa

figure24

Figure 24
Relation entre le coefficient de contraction et le coefficient K de perte de charge
à l'entrée d'un système

 

figure25

Figure 25
Valeurs des coefficients de contraction et de pertes de charge selon les formes
les plus courantes d'orifices d'entrée d'air dans un système.
D'après ALDEN, OSBORNE et TUNER