Engineering
Moteur hydraulique
Alimentez un moteur à cylindrée fixe depuis une ligne à 150 bar par un orifice d’entrée et laissez-le s’écouler par un second : libre, il s’établit là où les deux étranglements et le frottement épuisent la pression d’alimentation, la vitesse fermée de ce bilan. Chargez le frein et lisez la différence de pression monter jusqu’à ce que D dp / 2 pi égale frein plus frottement ; chargez au-delà du couple de l’alimentation et il s’arrête. Entraînez l’arbre de l’extérieur et la machine devient pompe, élevant l’échappement au-dessus de l’entrée ; entraînez plus vite que l’entrée ne peut alimenter et la ligne d’entrée se vide jusqu’à la pression de vapeur, le manque comptabilisé en cavitation. Le travail de l’alimentation et de l’extérieur est comptabilisé contre l’étranglement, les fuites, la chaleur et l’énergie stockée.
Ce qui se passe
Un moteur à engrenages de 50 cm³ par tour se tient entre une ligne d’entrée alimentée depuis 150 bar par un orifice et une ligne de sortie qui s’écoule par un second. Les chambres laissent passer D·ω/2π, le couple idéal vaut D·Δp/2π, les fuites croisées et de carter déchargent les lignes, un frottement de Coulomb tient un état d’adhérence, un frein et un couple extérieur chargent l’arbre. Un demi-pas symplectique de 20 µs prend le débit des chambres à la vitesse de mi-pas et le couple aux pressions de mi-pas, de sorte que les bilans hydraulique et mécanique concordent exactement ; si une charge entraînante demande plus que l’orifice d’entrée ne peut fournir, la ligne d’entrée se vide à la pression de vapeur et le manque est comptabilisé en cavitation.
À essayer
Laissez le moteur tourner libre et comparez à la vitesse de la formule ; chargez le frein jusqu’au calage ; puis entraînez l’arbre de l’extérieur et voyez-le devenir pompe, puis plus fort jusqu’à ce que l’entrée cavite.
Le modèle et ses limites
Lignes concentrées à module constant, fuites laminaires, orifices turbulents, vapeur à pression absolue nulle sans dynamique de dégazage, arbre rigide. Les rendements sont ceux de cette machine idéalisée.
Équations du module
Équations Q_m = D·ω/2π, T_i = D·(p_in − p_out)/2π Q_in = C_d·A_in·√(2(p_s − p_in)/ρ), Q_out = C_d·A_out·√(2p_out/ρ) J·dω/dt = T_i + T_ext − T_f·sgn ω − T_b·sgn ω − c·ω p_s·Q_in + T_ext·ω = ΔE_k + ΔE_p + Q_in_loss + Q_out_loss + Q_leak + Q_cav + Q_heat
