Fluid Line - série HM 250
Fluid Line - HM 250 Serie
principes de base de la mécanique des fluides
Fonctionnalités SMART
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Utilisation intuitive et commande par écran tactile |
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Screen mirroring, mise en miroir de l'interface utilisateur sur d'autres terminaux |
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Technologie RFID, reconnaissance automatique des accessoires |
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» Cours E‑Learning, documentation didactique multimédia complète |
Vue d'ensemble de la série HM 250
Essais réels – médias numériques
La série d’appareil HM 250 offre une approche expérimentale très complète des principes de base de la mécanique des fluides. Le concept d’enseignement-apprentissage numérique offre une interaction entre les expériences réelles et l’enseignement numérique avec la préparation, l’exécution et l’évaluation des expériences.
Grâce à “screen mirroring”, les élèves peuvent suivre la préparation et l’exécution des expériences sur les dispositifs terminaux.
Structure
Le module de base HM 250 assure l’approvisionnement de base dans chaque cas.
Un vaste choix d'accessoires disponibles en option permet de réaliser des essais sur les thèmes:
1. Écoulement dans les conduites
2. Les lois de l’hydrodynamique
HM 250 Module de base
Le module de base sert d'unité d'alimentation et de commande pour la réalisation de différents essais de mécanique des fluides. Pour les essais individuels, le HM 250 fournit l'alimentation de base via une technique économe en énergie et en eau. Les techniques de mesure, de commande et de régulation ainsi que les systèmes de communication sont également fournis par le module de base.
- commande des appareils par API
- exécution intuitive des essais via l’écran tactile (HMI)
- Screen-Mirroring: possibilité de reproduire l'interface utilisateur sur jusqu'à 10 terminaux
- l’identification automatique des accessoires grâce à la technologie RFID
Accessoires sur différents thèmes
Écoulement dans les conduites
HM 250.01 Visualisation de l’écoulement tubulaire
L’essai d’Osborne Reynolds présente les écoulements laminaire et turbulent. Il permet d’observer le passage de l’écoulement laminaire à l’écoulement turbulent à partir d’une vitesse limite.
- visualisation des écoulements laminaire, turbulent et secondaire
- encre comme agent de contraste
- espace d'écoulement visible grâce à une section de tube transparente
- la section de tuyau contient un tube horizontal, un droit et un coude de 90°
HM 250.02 Mesure du profil d’écoulement
Etude du profil d'écoulement dans un tube traversé par un courant. Il est ainsi possible de mesurer les différences dans la formation de l’écoulement.
- représentation des profils d’écoulement laminaire et turbulent
- mesure de la pression dynamique à différentes positions dans la section de tuyau à l’aide d’un tube de Prandtl
- influence de la viscosité sur la formation de l'écoulement par réchauffement de l'eau
HM 250.03 Visualisation de lignes de courant
L’écoulement laminaire en deux dimensions dans le canal donne une bonne approche de l’écoulement des fluides idéaux, aussi appelé écoulement potentiel. Les fines bulles de gaz, qui sont particulièrement bien portées par l’écoulement en raison de leur petite taille, permettent de très bien visualiser les lignes de courant.
- les bulles d’hydrogène générées par électrolyse visualisent des lignes d’écoulement
- visualisation des lignes de courant à l’aide de l’éclairage LED
- étudier les concepts de ligne de courant, de trajectoire et de ligne d’émission, en se servant des différentes tailles des bulles
Les lois de l’hydrodynamique
HM 250.04 Loi de la continuité
Dans l’équation de continuité, la relation entre la surface de section traversée et la vitesse de l’écoulement est analysée. Les principes de base de la mécanique des fluides reposent sur cette loi.
- étudier les débits à différentes surfaces de section
- espace d'écoulement visible grâce à une section de tube transparente
- mesure des vitesses d'écoulement par des roues à ailettes
HM 250.05 Mesure des forces de jet
Lorsqu’un fluide en écoulement est ralenti, accéléré ou dévié, la vitesse change, ce qui entraîne une modification de la quantité de mouvement. Cette modification de la quantité de mouvement se traduit par l’apparition d’une force. Une buse produit un jet d'eau qui frappe ensuite un déflecteur et peut être mesuré.
- deux buses différentes et quatre déflecteurs différents sont disponibles
- étude des forces de jet sur des déflecteurs avec différents angles de déviation
- pare-éclaboussure transparent pour l’observation des essais
HM 250.06 Écoulement libre
Dans le cas d’un écoulement horizontale d’un réservoir, la forme de la sortie et la vitesse de l’écoulement agissent sur la trajectoire du jet d’eau. Ces interactions sont décrites dans l'hydrodynamique.
- étude de la trajectoire en fonction du niveau dans le réservoir et de la forme de la sortie
- jauge de profondeur à coulisse pour mesurer la trajectoire du jet d’eau
- enregistrement numérique de la trajectoire dans la section expérimentale transparente
HM 250.07 Théorème de Bernoulli
La loi de Bernoulli décrit la relation entre la vitesse d'écoulement d'un fluide et sa pression. Ainsi, une augmentation de la vitesse dans un fluide en écoulement entraîne une diminution de la pression statique et inversement. La pression totale du fluide reste alors constante. L'équation de Bernoulli est également appelée principe de conservation de l'énergie de l'écoulement.
- l’étude de la pression statique, dynamique et totale le long de la buse à Venturi
- tube de Venturi transparent avec points de mesure pour déterminer les pressions statiques
- en changeant la direction de l'écoulement, la buse peut être utilisée comme diffuseur
Perte par frottement en l’écoulement tubulaire
HM 250.08 Pertes dans les éléments de tuyauterie
Les pertes de charge peuvent avoir diverses causes, telles qu’accélération, décélération, déviation ou frottement. La perte de charge est souvent causée par plusieurs facteurs. Ils doivent être pris en compte dans la conception des systèmes de tuyauterie.
- détermination et comparaison des pertes de charge dans différentes sections de tuyau
- sections de tuyau différentes qui se complètent les unes les autres d’un point didactique
- sections de tuyauterie avec différents éléments de tuyauterie pouvant être fermées individuellement: buse, diaphragme, flexions, soupape, robinet à tournant sphérique
HM 250.09 Principes de base du frottement du tube
Dans les fluides en écoulement, des différences de vitesse se produisent dans l’écoulement en raison du frottement interne. Pour surmonter ces différences, il faut de l’énergie sous forme de pression. Il en résulte des pertes de charge dans l’écoulement tubulaire. Le frottement interne est le facteur qui détermine si l’écoulement dans le tube est laminaire ou turbulent. Pour le calcul des pertes de charge, on utilise le coefficient de frottement du tube, un nombre caractéristique sans dimension.
- calcul des pertes de pression et détermination du nombre de Reynolds et du coefficient de frottement des tuyau
- à la surface du jet d'eau sortant, on peut observer des différences dans la formation d’écoulement
- influence de la viscosité sur la formation d’écoulement par le réchauffement de l'eau
HM 250.10 Évolution de la pression le long de la section d'entrée
Dans l’écoulement des tuyaux, les surfaces, les géométries de section et la géométrie de la section d’entrée influencent le frottement interne et donc aussi la formation de l’écoulement. Dans l’écoulement des tuyaux, les surfaces, les géométries de section et la géométrie de la section d’entrée influencent le frottement interne et donc aussi la formation de l’écoulement.
- étude des pertes de pression à l’entrée et le long de la section d’entrée
- section d’entrée avec entrée favorable à l’écoulement et entrée défavorable à l’écoulement
- tubes avec différentes géométries et surfaces permettant d’autres essais inclus dans la livraison
Écoulement dans des canaux ouverts
HM 250.11 Canal ouvert
L’accessoire est utilisé pour démontrer les effets produits par différents obstacles sur la hauteur d’énergie dans des écoulements dans des canaux. Il permet d’enseigner les principes de base nécessaires à la conception de voies de navigation artificielles ou à la régulation des rivières et des barrages à une très petite échelle.
- démonstration des hauteurs et des pertes d’énergie avec différents déversoirs et piles en canal d’essai transparent
- démonstration de la dissipation d’énergie dans le bassin d’amortissement avec seuil d’extrémité et seuil denté ainsi que déversoir à crête arrondie avec tremplin
- détermination des niveaux d’eau (hauteurs d’énergie) au moyen de mesures de pression numérique
Accessoire additionnel
HM 250.90 Étagère de laboratoire
L’étagère de laboratoire robuste permet de stocker de manière pratique les appareils d’essai et de les transporter si nécessaire d’un endroit à un autre.
Un transport et un rangement sécurisés des étagères de laboratoire sont garantis. un trLes freins sur les roulettes l’empêchent de rouler. Grâce à la fonction d’encliquetage des tablettes, une seule tablette peut être retirée à la fois, de sorte que l’étagère a toujours une position ferme.ansport et un stationnement sûrs de l’étagère du laboratoire.
- étagère robuste et sûre pour stockage de la série HM 250
- bonne vue d'ensemble et accès rapide aux accessoires
- six compartiments à étagères pour les structures basses, un compartiment à étagères pour les structures hautes
Fonctionnalités SMART
Utilisation intuitive et commande par écran tactile
La conception claire de l'interface utilisateur avec des symboles explicites permet une utilisation intuitive:
- préparation guidée de tout essai pour le raccordement des différents accessoires
- purge automatique des sections d’essai et des raccords de pression
- fonction d'aide qui visualise la procédure en différentes étapes
Grâce à une description détaillée et à des informations sur la structure et le principe de mesure, l'appareil d'essai peut être utilisé sans connaissances préalables. Des modules d'apprentissage avec des bases théoriques complètent les informations numériques.
Screen-Mirroring
Grâce à un routeur WLAN intégré, l’appareils d’essai peut en outre être commandée et exploitée par un dispositif terminal et l’interface utilisateur peut être affichée sur 10 terminaux au maximum („screen mirroring”).
Pour le suivi et l’évaluation des expériences, jusqu’à 10 postes de travail externes peuvent être utilisés simultanément en utilisant le réseau local via une connexion LAN. Une navigation indépendante dans le menu est possible sur tous les terminaux.
Technologie RFID
Les accessoires se positionnent facilement et en toute sécurité sur la surface de travail du module de base. Une fois mis en place, le module de base identifie l’accessoire respectif grâce à une interface RFID électronique sans contact, sélectionne automatiquement le logiciel approprié dans l’API et effectue la configuration automatique du système.
Le logiciel approprié s'affiche dans l'interface utilisateur de l'écran tactile.
Le logiciel API en détail
Le contenu du logiciel API est adapté aux différents accessoires. L'interface utilisateur comprend entre autres une préparation guidée des essais, des modules d'apprentissage avec des bases théoriques ainsi qu'une représentation graphique des valeurs de mesure.
Les valeurs de mesure peuvent être transmises via une interface USB à un PC et ensuite être lues et enregistrées sur le PC (par ex. sous MS Excel).
Cours E-Learning
Un cours d’apprentissage en ligne gratuit sur la mécanique des fluides permet un apprentissage autonome des fondements théoriques et l’évaluation des essais.
- cours multimédia en ligne, qui permet un apprentissage indépendant du temps et du lieu
- contrôle par un examen ciblé du contenu didactique
- tout le contenu est gratuit - vous pouvez en utiliser des extraits pour vos cours
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