Comment estimer une perte d'eau ou d'air à partir d'un différentiel de pression?
Bonjour à toutes et à tous,
Je travaille actuellement sur un chantier de pose de conduite d’eau de 800cm de diamètre, en tant que manœuvre. Après 2 mois de dur labeur dans la boue, la pluie et les moustiques, mon équipe et moi-même avons fini d’installer notre réseau qu’il nous faut maintenant mettre à l’épreuve. Cependant, nous n’avons pas l’habitude de travailler sur des diamètres aussi importants et manquons d’expérience sur de tels volumes (c’est le premier chantier de ce genre pour notre petite entreprise). Il nous est compliqué d’estimer la quantité d’eau à « compresser » dans notre réseau pour monter la pression au niveau voulu.
Comme je ne suis pas trop bête, mon conduc et mon chef de chantier m’ont chargé de trouver la solution (mais je ne reste qu’un manœuvre et pas au niveau de Will Hunting). Après quelques recherches je n’ai trouvé que des calculs se basant sur du gravitaire ou sur la pression exercée sur des corps immergés, ce qui, sauf erreur, ne m’intéresse pas.
Quand nous avons voulu monter la pression, nous avons déjà passé près de 2000L d’eau dans notre réseau sans aucun changement. Or si j’ai bien compris l’eau est incompressible. Donc soit nous avons chassé de l’air (par notre ventouse) soit nous avons une fuite.
Si quelqu’un saurait SVP m’expliquer dans un cas simple les éléments suivants (mettons une conduite à l’horizontal de 800cm de diamètre par 2m (3.140.4^22=1m^3=1000Litres (environ)) :
- Si ma conduite d’1m3 est initialement à 1bar et passe à 0.5bar à cause d’une fuite, ma perte est de 500L ? et si je passe de 6bars à 5bars, ma perte est de 167L ?
- Si je monte ma conduite d’1m3 à 1bar et qu’elle passe à 0.5bar, est-ce possible que ce soit dû à une bulle d’air ? elle se comprimerait dans un premier temps et s’échapperait plus tard par la ventouse ? quel serait le volume de cette bulle d’air ?
Au final je ne suis pas sûr que dans mon cas je puisse estimer la quantité d’eau à injecter dans la conduite sans savoir préalablement quelle quantité on a déjà mis… mais la réponse à mes questions pourraient tout de même nous être utile.
Merci d’avance. S’il vous faut plus de précisions n’hésitez pas. Si j’ai loupé l’intérêt des formules P=pgh ou de Darcy Weisbach dans mon cas, n’hésitez pas. Ou si vous avez eu une expérience similaire concrète dans un réseau d’eau potable je suis également preneur.
Merci encore, bon week-end.
Pour répondre à tes questions simplement :
1. La perte de volume d'eau liée à une baisse de pression dans une conduite rigide d'1 m³ (1000 litres) suit la loi de Boyle-Mariotte (P1V1 = P2V2). Donc, pour une baisse de 1 bar à 0,5 bar :
- Volume initial : 1 m³ à 1 bar
- Volume final : (P1/P2) V1 = (1/0,5) 1 m³ = 2 m³
- Perte de volume d'eau = 2 m³ - 1 m³ = 1 m³ (1000 litres), pas 500 litres.
Pour une baisse de 6 bars à 5 bars :
- Volume initial : 1 m³ à 6 bars
- Volume final : (6/5) * 1 m³ = 1,2 m³
- Perte de volume d'eau = 1,2 m³ - 1 m³ = 0,2 m³ (200 litres).
2. Une baisse de pression de 1 bar à 0,5 bar peut être due à une bulle d'air se comprimant puis s'échappant. Le volume initial de la bulle d'air serait 0,5 m³ si elle passe de 1 bar à 0,5 bar (volume double).
Tu as raison qu'estimer la quantité d'eau à injecter nécessite de connaître la quantité déjà présente, mais ces calculs peuvent aider à comprendre les variations de volume dues aux changements de pression.
Comment tu justifierais l'utilisation d'une loi de gaz parfaits pour un liquide incompressible ?
Utiliser la loi des gaz parfaits pour un liquide incompressible, c'est un peu comme essayer de mesurer la taille d'un éléphant avec une règle pour mesurer des fourmis. La loi des gaz parfaits est faite pour comprendre comment les gaz, comme l'air, se comportent, pas les liquides comme l'eau.
Un gaz peut changer de taille facilement quand on le presse ou qu'on le chauffe, un peu comme un ballon qu'on peut gonfler ou dégonfler. Mais un liquide incompressible, comme l'eau, ne change pas de taille facilement quand on le presse. Donc, la règle qu'on utilise pour les gaz ne marche pas bien pour les liquides.
Parfois, on peut utiliser cette loi pour les liquides dans des situations très particulières, juste pour faire des calculs simples au début. Mais pour comprendre vraiment comment un liquide se comporte, il faut utiliser d'autres règles plus adaptées. C'est comme utiliser un outil spécial pour mesurer la taille d'un éléphant au lieu d'une petite règle.
C'est une réflexion intéressante. L'idée que l'IA pourrait remplacer en premier les emplois non-qualifiés repose sur plusieurs raisons :
1. Tâches Répétitives : Les emplois non-qualifiés impliquent souvent des tâches répétitives et routinières qui sont facilement automatisables. Les machines peuvent accomplir ces tâches avec une grande précision et sans fatigue.
2. Efficacité et Coût : L'utilisation de l'IA et de la robotique peut réduire les coûts de main-d'œuvre et augmenter l'efficacité. Par exemple, dans les usines, les robots peuvent assembler des produits beaucoup plus rapidement que les humains.
3. Disponibilité de la Technologie : La technologie nécessaire pour automatiser les tâches non-qualifiées est déjà largement disponible et continue de se développer. Les systèmes d'IA peuvent maintenant effectuer des tâches comme le service à la clientèle de base, le nettoyage, et même certaines tâches de construction.
4. Manque de Besoin de Compétences Complexes : Les emplois non-qualifiés nécessitent généralement moins de compétences spécialisées, ce qui rend plus facile pour les systèmes d'IA de les apprendre et de les exécuter correctement.
Cependant, il est important de noter que l'automatisation n'affecte pas seulement les emplois non-qualifiés. Les emplois qualifiés sont également impactés par l'IA, en particulier ceux qui impliquent des analyses de données, des diagnostics médicaux, ou même des tâches créatives comme la rédaction de contenu. L'IA a le potentiel de transformer de nombreux aspects du monde du travail, et il sera crucial de trouver des moyens de réorienter et de former les travailleurs pour qu'ils puissent s'adapter à ces changements.
Merci ! Il est effectivement crucial de comprendre que l'impact de l'IA s'étend bien au-delà des emplois non-qualifiés. La transition vers une société où l'IA joue un rôle central dans le monde du travail nécessitera une adaptation et une formation continue pour les travailleurs de tous niveaux.
Pour donner un peu plus de détails :
1. Formation et Réorientation : Pour ceux dont les emplois sont remplacés par l'IA, il sera essentiel d'offrir des opportunités de formation et de développement de nouvelles compétences. Les gouvernements et les entreprises devront investir dans l'éducation continue pour aider les travailleurs à se réorienter vers des domaines où les compétences humaines sont encore nécessaires.
2. Création de Nouveaux Emplois : L'histoire a montré que de nouvelles technologies créent souvent de nouveaux types d'emplois qui n'existaient pas auparavant. Par exemple, l'essor de l'informatique a créé des emplois dans le développement de logiciels, la gestion des systèmes informatiques, et bien d'autres.
3. Travail Complémentaire : Dans de nombreux cas, l'IA ne remplacera pas complètement les humains mais travaillera plutôt à leurs côtés. L'IA peut prendre en charge des tâches routinières ou dangereuses, permettant aux humains de se concentrer sur des tâches plus complexes et créatives.
4. Éthique et Régulation : Le développement et l'implémentation de l'IA devront être encadrés par des régulations éthiques pour garantir que les bénéfices de l'IA sont partagés équitablement et que les travailleurs sont protégés.
En somme, bien que l'IA puisse remplacer certains types d'emplois, elle offre également des opportunités pour transformer et améliorer notre manière de travailler. Il est donc important de préparer et d'accompagner cette transition de manière inclusive et responsable.
par contre la loi de Boyle Mariotte peut s'appliquer à l'eau? dans tes calculs j'ai l’impression qu'on ne respecte pas le principe d'incompressibilité de l'eau en ayant différents volumes d'eau dans un même contenant.
La loi de Boyle-Mariotte (\(PV = \text{constant}\)) s'applique principalement aux gaz, qui sont compressibles. Cette loi indique que pour une quantité fixe de gaz à température constante, le produit de la pression \(P\) et du volume \(V\) est constant.
Pour l'eau, qui est un liquide pratiquement incompressible, cette loi ne s'applique pas de la même manière. L'eau ne change que très peu de volume sous pression normale, ce qui signifie que son incompressibilité rend la loi de Boyle-Mariotte inapplicable. En d'autres termes, le volume d'eau reste presque constant même lorsque la pression change, contrairement aux gaz.
Voici quelques points clés pour comprendre pourquoi la loi de Boyle-Mariotte ne s'applique pas à l'eau :
1. Incompressibilité de l'eau : L'eau est presque incompressible, ce qui signifie que son volume ne change pratiquement pas avec la pression. Cette propriété est très différente de celle des gaz, où le volume peut changer considérablement avec la pression.
2. Différents volumes d'eau : Si vous observez différents volumes d'eau dans un même contenant sous des conditions de pression différentes, cela serait généralement dû à des changements de température ou à une mauvaise mesure, plutôt qu'à une véritable compression de l'eau.
3. Modèles de compression des liquides : Pour les liquides, des modèles plus appropriés sont utilisés pour décrire leur comportement sous pression, comme le module de compressibilité isotherme, qui est une mesure de la variation du volume d'un liquide en réponse à un changement de pression.
En résumé, la loi de Boyle-Mariotte ne s'applique pas à l'eau parce que l'eau est incompressible. Dans les calculs ou les observations où l'eau semble changer de volume sous pression, il y a probablement une autre explication, comme un changement de température, une erreur de mesure, ou des conditions extrêmes où la compressibilité minime de l'eau devient perceptible.
Tu me fais peur avec ton 800cm de diamètre, ça fait 8 m de diamètre, c'est énorme.
Pour faire monter la pression sans trop mettre d'eau, tu peux aussi utiliser le principe du"crève tonneau de Pascal" (https://fr.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%A8ve-tonneau_de_Pascal) ou colonne d'eau (http://plongee.amiral.free.fr/formation/niveau4/lespressionsn4.htm)
merci pour ton retour. C'est bien 800mm et pas 800cm en effet. J'ai exclus l'impact de l'altitude des mon estimation parce que j'ai plusieurs points haut, le point le plus haut culmine à 20m. Donc en principe ça ferait 2bars de pression par gravité. Mais même s'il n'y a pas de bulle d'air, je me demande si le fait que la conduite qui n'est pas à la verticale impacte cette pression. ça doit jouer sur le paramètre g (accélération de pesanteur), non ?
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