INFO Séance 6 : Mécanique des fluides

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1 INFO Séance 6 : Mécanique des fluides Page 1 sur 5 Objectif de la séance : 1. Révisin Excel Frmat persnnalisé Verruillage et déverruillage de cellules, prtectin de feuille et de classeur Créatin d une liste de chix dans une cellule (par Validatin d entrée) Mise en frme cnditinnelle (changement de culeur du texte sus cnditin) Créatin de macr fnctin Si/alrs/sinn 2. Nuvelles ntins Excel Rentrer un caractère via sn cde ascii Mise en frme cnditinnelle (avec affichage d un message d erreur) Nmmer une plage de cellule et l utiliser pur créer une liste dérulante via la validatin d entrée Fnctins recherchev et rechercheh Utilisatin de la valeur cible dans le cadre d une macr Fichiers à manipuler : Pur les étudiants : Fichiers sur webdav u sur l ENT : curs «S3_INF2» 2010_cnsignes-inf2_TP6_ETU.dc Il est inutile de gaspiller du papier et des phtcpies pur imprimer ces dcuments.

2 Page 2 sur 5 Exercice sur la Mécanique des fluides Partir d un dcument vierge et se référer à la versin pdf (u papier) du fichier prtant le même nm que l exercice. 1. Objectifs : L bjectif est de régler la vanne de vidange d un réservir, à partir de dnnées (à chisir dans une liste) cncernant le diamètre et le matériau (et dnc sa rugsité) du tube de vidange, de la viscsité de l eau dépendant de la température, des caractéristiques de la vanne et autres dnnées liées à la vidange et à la gémétrie du réservir. 2. Créatin du fichier : 1 er Onglet : «Dnnees» Entrer le nm de l nglet et mettre en frme les tableaux des dnnées seln la prpsitin ciaprès : Diamètres des tubes et rugsité en fnctin du matériau Diamètres dispnibles 80 mm 100 mm 125 mm 150 mm 175 mm type rugsité (m) plastique fnte canalisatin fnte (eau agressive) frée dans la rche 0.01 Viscsité de l'eau en fnctin de la température Viscsité 0 C 1.80E-06 m²/s 10 C 1.31E-06 m²/s 20 C 1.00E-06 m²/s 30 C 8.00E-07 m²/s 40 C 6.50E-07 m²/s g 9.81 m/s² Pur les 1 ère clnnes des tableaux : fusinner, centrer hrizntalement et verticalement, passage à la ligne autmatique (de même pur la clnne cncernant la matière des canalisatins) Mettre les unités avec un frmat persnnalisé Mettre en culeur les dnnées Nmmer la valeur de g, l accélératin de la pesanteur. 2 ème Onglet : «Calcul» Dnner un titre à la feuille de calcul : «Réglage de la vanne de vidange d'un réservir» Créer le dessin du réservir et du système de vidange h

3 Page 3 sur 5 Ôter le quadrillage de l nglet : «Outils» puis «Optins», dans l nglet «Affichage» déccher «quadrillage» Créer le 1 er tableau : débit Q 42 m³/h sit m³/s diamètre D 125 mm sit m Les dnnées snt en vert, les deux autres valeurs snt calculées par simple cnversin des unités Mettre en frme les unités : pur btenir le «cube» en expsant, garder la tuche «Alt» enfncée et taper «252» Nmmer les cellules des valeurs nires «Q» et «D» Le diamètre dit être chisi dans la liste des diamètres dnnée dans l nglet «Dnnees» : Dans le TP 5, la créatin d une liste par validatin a déjà été abrdée, les différentes valeurs de la liste étaient alrs tapées directement. Dans le cas présent, il faut faire référence à une plage de valeurs, qui plus est une plage de valeurs située sur un autre nglet (la simple référence par sélectin ne peut alrs plus fnctinner). Aller dans l nglet «Dnnees», sélectinner la plage des valeurs puis nmmer la plage de valeurs (ex : «Liste_diamètre»). Returner dans l nglet «Calcul», cliquer sur la valeur du diamètre, aller dans le menu «Dnnees» puis «Validatin», Autriser «Liste», Ccher «Ignrer si vide» et «Liste dérulante dans la cellule», et dans Surce, taper «=» puis le nm de la plage des valeurs crrespndant aux diamètre (ex : «=Liste_diamètre») (Attentin à ne pas ublier le signe égal!!). Le débit et le diamètre divent être psitifs : Dans le TP5, la mise en frme cnditinnelle et le message d erreur nt été abrdés. Dans le cas présent, n suhaite un message d erreur apparaissant dans une fenêtre indépendante et la valeur n est pas validée et visible dans la case. Aller dans le menu «Dnnees», puis «Validatin», Autriser «Décimal», Dnnées «supérieure u égale à», Minimum «0», ccher «Ignrer si vide». Dans l nglet «Message de saisie», Titre «Débit (u Diamètre)», Message de saisie «Le débit (u diamètre) est psitif», Dans l nglet «Alerte d erreur», Style «Arrêt», Titre «Débit (u Diamètre)», Message d erreur «Attentin!! Le débit (u diamètre) est psitif». Créer le 2 ème tableau : Lngueur L 800 m Hauteur h 50 m viscsité ν 8.00E-07 m²/s à 30 C rugsité en fnctin du matériau ε m fnte Les dnnées snt en vert, les deux autres valeurs snt déterminées par une fnctin. Mettre en frme les unités Nmmer les cellules de la 2 ème clnne : Attentin, les nms «L» et «C» ne peuvent être chisis, ils définissent déjà «Ligne» et «Clnne» De la même manière que le débit u le diamètre, la lngueur dit être psitive et la hauteur dit être psitive et inférieure à la lngueur (Dans ce cas, aller dans le menu «Dnnees», puis «Validatin», Autriser «Décimal», Dnnées «cmprise entre». Pur les valeurs de températures et de matériau, créer une liste de dnnées dérulante en faisant référence à l nglet «Dnnees» (idem que le Diamètre du 1 er tableau) La valeur de la viscsité est celle du tableau dans l nglet «Dnnees», crrespndant à la valeur de la température remplie dans la clnne suivante : Une nuvelle fnctin «fx» est abrdée : RechercheV. Cette fnctin permet d aller chercher une dnnée dans une clnne C et une ligne L d un tableau, crrespndant à une dnnée de la 1 ère clnne et de la même ligne L dudit tableau. Attentin le tableau dit être trié dans l rdre crissant seln la 1 ére clnne (une autre fnctin RechercheH existe sus la même frme mais elle recherche une dnnée par rapprt aux lignes et nn les clnnes du tableau). Pur la viscsité :

4 Page 4 sur 5 RechercheV(valeur_cherchée ;table_matrice ;n_index_clnne ; [valeur_prche]) Valeur_cherchée : cellule crrespndant à la température (dnnée cnnue) Table_matrice : sélectinner le tableau dnnant la viscsité en fnctin de la température, en veillant bien à ce que la température sit la 1 ère clnne à gauche et qu elle sit triée dans l rdre crissant N_index_clnne : spécifier le numér de la clnne du tableau dnnant la viscsité (en cnsidérant la clnne des températures cmme la clnne n 1) [valeur_prche] : FAUX car ici la valeur_cherchée est une valeur juste car sélectinnée dans une liste prédéfinie. Faire de même pur la rugsité en fnctin du matériau de la canalisatin Créer le 3 ème tableau : vitesse (m/s) 0.95 Re Régime turbulent: OK λ Calculer λ f(λ) j (mce/m) J (mce) Les valeurs snt tutes déterminées à partir d une frmule Calculer la vitesse : débit / sectin du tube Le nmbre de Reynlds : Calculer le nmbre de Reynlds : (vitesse diamètre) / viscsité Ajuter un message nmmant le type de régime : si Re < 2500 alrs le régime est laminaire et les calculs ne snt pas réalisables, dans le cas cntraire, le régime est turbulent. Mise en frme cnditinnelle sur Re dans le cas d un régime laminaire : blanc sur fnd ruge. Le cefficient de perte de charge λ: Calculer le cefficient de perte de charge λ seln la frmule : ε = 2lg + λ Re λ 3.71D Le cefficient de perte de charge apparaissant dans les deux mnômes de l équatin, n va utiliser l util «Valeur cible» dans une macr afin de rechercher λ tel que f(λ) = 0, avec f ε ( λ ) = + 2lg + λ Re λ 3.71D Entrer la fnctin f(λ) ; Déverruiller tutes les cellules dnnées ; Prtéger les deux feuilles ; Lancer la macr «Lambda» ; déprtéger les deux nglets ; Cliquer sur la valeur de f(λ) ; «Outil» puis «Valeur cible» : dans Valeur «0», dans dnnée mdifiée : sélectinner la valeur de λ, Prtéger les deux nglets, fermer la macr. Ajuter un message à côté de la valeur de f(λ) indiquant «Recalculer λ» lrsque la valeur abslue de f(λ) est supérieure à 0,002. Mise en frme cnditinnelle sur la valeur de f(λ) si elle est supérieure à 0,002 : blanc sur fnd ruge. Calcul de j la perte de charge linéique (λ v²)/(ф 2 g) avec Ф le diamètre du tube, et v la vitesse du fluide. Calcul de J la perte de charge = j L

5 Créer le 4 ème tableau : Caractéristiques vanne nbre de tur 8 maxi ζ vanne uv 20 Page 5 sur 5 J vanne uv 0.92 J tt (vanne uv Les dnnées snt en vert, les deux autres valeurs snt déterminées à partir d une frmule. Les dnnées crrespndent aux caractéristiques de la vanne située sur la tuyauterie, et dnt snt cnnus le nmbre de turs maximal d uvertures et le cefficient ζ uv de perte de charges lrsqu elle est uvert au maximum. Ce cefficient varie en fnctin de l uverture. Nmmer les valeurs et faire une mise en frme cnditinnelle (valeurs psitives). Calculer de la perte de charges qu ccasinnerait la vanne entièrement uverte si n faisait passer le débit vulu (J vanne uv, en mce) = (ζ uv v²)/(2 g) Calculer la perte de charges ttale dans ce cas = perte de charges de la canalisatin + perte de charges de la vanne = J tt (vanne uverte) = J + J vanne uv Message d alerte (en utilisant Dnnée/ Validatin ) si la perte de charges ttale est supérieure à la hauteur h, alrs demander un diamètre plus imprtant u une vanne plus cnséquente. Créer le 5 ème tableau : J que dit amener la vanne (mce) ζ vanne 856 crrespndant réglage de la vanne 1.22 turs d'uverture Calculer la perte de charge Jv que dit amener la vanne pur btenir le débit suhaité, seln la frmule suivante : v 2 Jv = h J 2g Calculer le cefficient de perte de charges ζ crrespndant Calculer le nmbre de tur n d uverture de la vanne en suppsant qu elle se cmprte seln la li : n ζ = n uv ζ uv Où : n uv est le nmbre de turs maxi ζ uv le cefficient de perte charge pur l uverture maxi ζ le cefficient de perte charge pur n turs d uverture Message d erreur (en utilisant la fnctin SI) : si Jv (J que dit amener la vanne) est inférieur à J tt (vanne uverte), alrs le réglage de la vanne est impssible. Prtéger les 2 nglets Préparer l impressin avec un affichage sur une seule page, un en-tête persnnalisé («mécanique des fluides» et «établi le» avec la date) et un pied de page persnnalisé («Répertire :» avec le nm du répertire ; «Fichier :» avec le nm du fichier ; «Onglet :» avec le nm de l nglet)