Problème de robinet

par **fahr451** » 11 Juin 2007, 14:41

bonjour à tous

il y a une question qui me tracasse depuis plusieurs décennies

Quand on ouvre un robinet d'eau chaude classique le filet d'eau diminue.

Pourquoi ?

merci pour vos réponses .

par **ptitemimidu18** » 11 Juin 2007, 15:12

En régime permanent, le débit est constant sur la longueur du filet d'eau. Or l'eau tombe, donc elle accélère. Et comme le débit c'est le produit de la vitesse par la section, il faut diminuer la section pour compenser l'augmentation de vitesse.
En fait il y a deux choses qui interviennent, d'une part le phénomène d'accélération.Mais cela ne suffit pas, une molécule d'eau partant du bord du robinet devrait tomber verticalement au lieu de suivre une sorte d'hyperboloïde pour se rapprocher du centre du jet.
Les forces de tensions superficielles assurent la cohésion du jet en maintenant un filet unique de section variable.

par **Dominique Lefebvre** » 11 Juin 2007, 16:20

Intéressante ton explication! Mais j'imagine qu'elle est valable pour de l'eau chaude ou froide (dans le domaine de température usuel bien sur...).

Or le phénomène que relate fahr ne concerne que l'eau chaude. Je viens de le reproduire, difficilement car il n'est pas simple de trouver un robinet classique aujourd'hui (robinet à clapet): ils sont tous mélangeurs à disque de céramique!

Bref, il se passe les choses suivantes:
on ouvre le robinet d'eau chaude. Le flux d'eau est d'abord normal et lorsque la température augmente, le flux diminue et peut même s'arrêter. On entend aussi un bruit assez fort. Si on ouvre plus grand, alors le flux augmente de façon brutale (on s'en prend plein la figure!)
J'ai noté que le phénomène est plus facilement constatable lorsque la source est un ballon accumulateur plutôt qu'une chaudière à gaz.

J'ai aussi noté que si tu refermes le robinet et que tu l'ouvre à nouveau immédiatement, le phénomène ne se reproduit pas. Mais si tu l'ouvres à nouveau après 1 ou 2 minutes, le phénomène se reproduit.

Tout ça me donne à penser que le phénomène est d'origine thermique, sans doute la dilatation du clapet sur le siège du robinet lorsque la température augmente... On ne constate pas du tout ce phénomène sur les robinets en céramique (dont le coeff de dilatation est très inférieur au cuivre ou laiton des robients classiques).

Une dernière chose, je pense que le bruit provient de la turbulence de l'écoulement qui augment avec la vitesse d'écoulement...

Qu'en pensez-vous?

par **fahr451** » 11 Juin 2007, 20:22

merci dominique de ces explications (je vais les digérer)

une simple question tu n'avais pas remarqué ce phénomène avant ?
quid des leçons de choses du professeur de gennes ?

par **Dominique Lefebvre** » 11 Juin 2007, 22:53

fahr451 a écrit:merci dominique de ces explications (je vais les digérer)

une simple question tu n'avais pas remarqué ce phénomène avant ?
quid des leçons de choses du professeur de gennes ?

En fait, si bien sur! J'ai un peu triché... Le phénomène est connu depuis un moment! Et d'ailleurs, tu aurais du voir ça en petite classe au binet de physique...

par **fahr451** » 11 Juin 2007, 23:16

ahhhhhh les petites classes j'avais oublié ce vocable !

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