Source : Ricardo Mejia-Alvarez et Hussam Hikmat Jabbar, département de génie mécanique, Michigan State University, East Lansing, MI

Le but de cette expérience est de démontrer l’étalonnage d’un passage de flux, comme un débitmètre à l’aide d’une formulation de volume (CV) de contrôle [1, 2]. L’analyse de CV se concentre sur l’effet macroscopique du courant sur l’ingénierie des systèmes, plutôt que la description détaillée qui pourrait être obtenue avec une analyse détaillée du différentielle. Ces deux techniques doivent envisager des approches complémentaires, comme l’analyse de CV donnera à l’ingénieur une base initiale sur quelle voie poursuivre lors de la conception d’un système d’écoulement. Grosso modo, une analyse de CV donnera l’ingénieur une idée de l’échange de masse dominante dans un système et devrait idéalement être la première étape à prendre avant de poursuivre toute conception détaillée ou analyse par formulation différentielle.

Le principe derrière l’élaboration de CV pour la conservation de la masse est de remplacer les détails d’un système de flux par un volume simplifié enfermé dans ce qu’on appelle la surface de contrôle (CS). Ce concept est imaginaire et peut être définis librement pour habilement simplifier l’analyse. Par exemple, le CS devrait « cut » des orifices d’entrée et de sortie dans une direction perpendiculaire à la vitesse de la dominante. Ensuite, l’analyse consisterait à trouver l’équilibre entre le flux net de masse par le CS et le taux de variation de la masse à l’intérieur du CV. Cette technique sera démontrée avec l’étalonnage d’une contraction lisse comme un débitmètre.