Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

T.I.P.E. Etude du freinage

Comportement general?

Gras Olivier – Lycee Thuillier Amiens

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mardi 13 decembre 2011

Gras Olivier – Lycee Thuillier Amiens ETUDE DU REFROIDISSEMENT D’UN DISQUE DE FREIN DE

Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Plan pour ne pas perdre le fil

1 Introduction :

2 Partie 1 : Description generaleFreinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

3 Partie 2 : Principe des caloducsPrincipe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

4 Conclusion

5 Discussion

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Theme et sujet : situer le cas etudier

Sujet : le freinage

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Theme et sujet : situer le cas etudier

Sujet : le freinage

Choix d’un plan

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Theme et sujet : situer le cas etudier

Sujet : le freinage

Choix d’un plan

Commentaire sur l’originalite du sujet

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Presentation orale : un plan de l’expose

Theme choisi : le freinage mecanique

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Presentation orale : un plan de l’expose

Theme choisi : le freinage mecanique

Les differents moyens de freiner, meme hors mecanique

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Presentation orale : un plan de l’expose

Theme choisi : le freinage mecanique

Les differents moyens de freiner, meme hors mecanique

Le freinage de systemes a grande vitesse : cas actuel

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Presentation orale : un plan de l’expose

Theme choisi : le freinage mecanique

Les differents moyens de freiner, meme hors mecanique

Le freinage de systemes a grande vitesse : cas actuel

Amelioration recherchee : les caloducs

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Presentation orale : un plan de l’expose

Theme choisi : le freinage mecanique

Les differents moyens de freiner, meme hors mecanique

Le freinage de systemes a grande vitesse : cas actuel

Amelioration recherchee : les caloducs

Experiences : maquettes et simulations

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Freinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

Plan pour ne pas perdre le fil

1 Introduction :

2 Partie 1 : Description generaleFreinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

3 Partie 2 : Principe des caloducsPrincipe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

4 Conclusion

5 Discussion

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Freinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

FREINAGE

Freinages sans contact solide-solideCas des frottements fluides, et des frottements electro-magnetiques :

fluides : ~f = −α~v (vu dans beaucoup de cas et d’exercices ouTPinduction : force de Laplace ~F =

∫

id~ℓ ∧ ~B

induction : courants de Foucaults, cas deja vu pour le freinageprimaire des camions et bus.

Freinage solide-solidePoints importants : cone de frottement, energie, capacite calorifique, thermodynamique.

CoefficientsValeurs.

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ConclusionDiscussion

Freinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

Etude d’un oscillateur

Schema de principe

Contact de la masse avec la paroi du tube Ecriture du frottement Role supplementaire de la viscosite η du fluide

Forme du signal

~R = f ~TCas avec la seule viscosite :

v(t) = Ve−

tτ cos(ωt + φ

k , ℓ0

m

liquide, α

v

t

Cas du frottement solide : la masse m est mise en contact avec lesGras Olivier – Lycee Thuillier Amiens ETUDE DU REFROIDISSEMENT D’UN DISQUE DE FREIN DE

Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Freinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

Etude d’un oscillateur

Schema de principe

Contact de la masse avec la paroi du tube Ecriture du frottement Role supplementaire de la viscosite η du fluide

Forme du signal

~R = f ~TCas avec la seule viscosite :

v(t) = Ve−

tτ cos(ωt + φ

k , ℓ0

m

liquide, α

v

t

Cas du frottement solide : la masse m est mise en contact avec lesGras Olivier – Lycee Thuillier Amiens ETUDE DU REFROIDISSEMENT D’UN DISQUE DE FREIN DE

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ConclusionDiscussion

Freinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

Etude d’un oscillateur

Schema de principe

Contact de la masse avec la paroi du tube Ecriture du frottement Role supplementaire de la viscosite η du fluide

Forme du signal

~R = f ~TCas avec la seule viscosite :

v(t) = Ve−

tτ cos(ωt + φ

k , ℓ0

m

liquide, α

v

t

Cas du frottement solide : la masse m est mise en contact avec lesGras Olivier – Lycee Thuillier Amiens ETUDE DU REFROIDISSEMENT D’UN DISQUE DE FREIN DE

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ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Plan pour ne pas perdre le fil

1 Introduction :

2 Partie 1 : Description generaleFreinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

3 Partie 2 : Principe des caloducsPrincipe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

4 Conclusion

5 Discussion

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Capacite calorifique

dU = C .dT

On definit la capacite calorifique comme dans le cas des gaz sauf que pour les liquides et les solides CP ≈ CV

Changement d’etat

Chaleur latente de changement d’etat LV .Absorption de l’energie pour changement detat a T constante.Cas des liquides,Cas particulier de l’eau : valeur elevee de C

Energie echangee : (texte lignes 27-30) 16 MJ

Ec = 12mv2 = calcul

∆Ec = Wf

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ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Bilan : choix de l’eau

Autres cas que l’eau dans les centrales.

Probleme des fluites : pollution

Principe de precaution : choix de l’eau comme compromisProbleme de la corrosion influence sur les metaux en

contact

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ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Bilan : choix de l’eau

Autres cas que l’eau dans les centrales.

Probleme des fluites : pollution

Principe de precaution : choix de l’eau comme compromisProbleme de la corrosion influence sur les metaux en

contact

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Bilan : choix de l’eau

Autres cas que l’eau dans les centrales.

Probleme des fluites : pollution

Principe de precaution : choix de l’eau comme compromisProbleme de la corrosion influence sur les metaux en

contact

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ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Bilan : choix de l’eau

Autres cas que l’eau dans les centrales.

Probleme des fluites : pollution

Principe de precaution : choix de l’eau comme compromisProbleme de la corrosion influence sur les metaux en

contact

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ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Maquettes.

Ailettes : cas dans l’informatique sur les processeursCirculation de fluides : vapeur + liquide (voir schema)Gradient de pression + cas centrifuge (questions?)Effusivite thermique : β =

√

λρCp permet de classer lesmateriaux quant a leur possibilite “d’arracher” de l’energiethermique au solide.Garniture frittee FeCu : autres cas? Experiences?Lieu de la mesure : thermocouple, capteur scelle dans lamatiere, homogeneite de la temperature.Gras Olivier – Lycee Thuillier Amiens ETUDE DU REFROIDISSEMENT D’UN DISQUE DE FREIN DE

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ConclusionDiscussion

Principe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

Simulation.

Quel est le modele utilise?

lois thermiques ? ∂T∂t

= K∂2T∂x2

caloduc sans reseau capilaire

remarque sur le temps de freinage

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ConclusionDiscussion

Plan pour ne pas perdre le fil

1 Introduction :

2 Partie 1 : Description generaleFreinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

3 Partie 2 : Principe des caloducsPrincipe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

4 Conclusion

5 Discussion

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules –Organe de securite : freinage en montagne

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ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules –Organe de securite : freinage en montagne

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ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules –Organe de securite : freinage en montagne

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ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules –Organe de securite : freinage en montagne

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ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules –Organe de securite : freinage en montagne

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ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules

– Organe de securite : freinage en montagne

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ConclusionDiscussion

Conclusion

Points importants

Transfert thermique – Choix du liquide – Deplacement inertiel –Phase de modelisation et maquette

Prospective

Applications sur TGV – Amelioration dans les autres vehicules –Organe de securite : freinage en montagne

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Merci de votre attentionPassons a la discussion. Nous ferons ensemble un bilan ensuite.On part sur 10 minutes.

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Plan pour ne pas perdre le fil

1 Introduction :

2 Partie 1 : Description generaleFreinage : un systeme a la fois simple et complexeExemple de freinage solide-solide

3 Partie 2 : Principe des caloducsPrincipe thermodynamiqueChoix du liquideExperiences : maquettes et simulations

4 Conclusion

5 Discussion

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

LiensCourbe transfert

Effusivite

Oscillateur

Deplacement des fluides

Conseils

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

Pentes relatives.Differentiel de temperature.Modele : loi de FICK

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ConclusionDiscussion

Effusivite :temperature de contact ou “ressenti”

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Introduction :Partie 1 : Description generalePartie 2 : Principe des caloducs

ConclusionDiscussion

v

t

Enveloppes = exponentiellesCas du frottement solide = les enveloppes sont des droites (conede frottement) donc arret complet et pas limites comme dans lecas du frottement fluide.

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ConclusionDiscussion

Deplacement des fluides- Gradient de densite = gradient de pression = Archimede- Capillarite = comme les menisques =- force centrifuge =~f = mω2

r~ur .Composition des mouvements, force d’inertie.

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