Un dynamomètre de frein à eau, également appelé dynamomètre hydraulique, est un appareil utilisé pour mesurer le couple et la puissance des machines tournantes. Il utilise le principe de friction fluide pour créer une résistance à la rotation, et la puissance est dissipée sous forme de chaleur. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée du fonctionnement d'un dynamomètre de frein à eau :
1. Réservoir d'eau : Il existe un réservoir ou réservoir d'eau qui fournit l'eau nécessaire au fonctionnement du dynamomètre.
2. Entrée et sortie d'eau : Le dynamomètre comporte un tuyau d'entrée par lequel l'eau entre dans le système et un tuyau de sortie par lequel sort l'eau chauffée.
3. Impulseur : Le dynamomètre se compose d'une roue, qui est un composant rotatif avec des pales ou des aubes fixées à sa circonférence. La roue est reliée à l'arbre de la machine dont la puissance est mesurée.
4. Contrôle du débit d'eau : Une vanne ou un autre mécanisme régule le débit d'eau dans le dynamomètre. Cet ajustement permet de faire varier la quantité de résistance subie par la roue.
5. Rotor : À l’intérieur du dynamomètre se trouve un boîtier ou boîtier fixe, appelé rotor, qui contient la roue. Le jeu entre la roue et le rotor est minime, permettant à l'eau de créer un niveau élevé de friction lorsque la roue tourne.
6. Circulation de l'eau : Lorsque la turbine tourne, elle entraîne l'eau tangentiellement, créant un flux d'eau continu à l'intérieur du rotor. Cette circulation d'eau crée un couple résistant à la rotation de la roue.
7. Dissipation thermique : Le frottement fluide entre l'eau et les pales de la turbine génère de la chaleur. Cette chaleur est absorbée par l’eau puis évacuée par le tuyau de sortie. Un refroidissement efficace est essentiel pour éviter la surchauffe et l'endommagement du dynamomètre.
8. Mesure du couple et de la puissance : En mesurant le couple et la vitesse de rotation de la roue, la puissance absorbée par le dynamomètre peut être calculée. Le couple est généralement mesuré à l'aide de jauges de contrainte ou de capteurs de couple fixés au boîtier du dynamomètre, tandis que la vitesse est mesurée à l'aide d'un tachymètre.
Les dynamomètres de freins à eau constituent un moyen fiable et précis de mesurer la puissance de sortie de divers types de machines, notamment les moteurs, les pompes et les turbines. Ils sont particulièrement adaptés au test et à l’évaluation des équipements de forte puissance où une mesure précise de la puissance est cruciale.
Les avantages des dynamomètres de frein à eau incluent leur capacité à gérer des niveaux de puissance élevés, leur bon fonctionnement et leur facilité de contrôle de la charge. Cependant, ils nécessitent un approvisionnement en eau suffisant et peuvent être de taille relativement grande par rapport aux autres types de dynamomètres.
