2: PREMIERE IDEE


LES ARTICLES L 612-14 ET L 612-12.6° DU CODE PENAL DE LA PROPRIETE INTELLECTUELLE NE PERMETTENT PAS DE BREVETER DE TELS SYSTEMES.

Le dispositif presenté n'a pas été concretisé.

Vers les années 1950 en France, René GIROD a "inventé" la logique de ce principe de déséquilibre.


DESCRIPTIF
FONCTIONNEMENT
TRAVAUX des FORCES
BILAN ENERGETIQUE



DESCRIPTIF




Des pistons (1) sont associés à des cylindres (2)et étanches entre eux par une membrane flexible (3).





Accouplés 2 par 2 par un conduit à air flexible (4), ils forment une paire de pistons cylindres qui sera plongée dans l'eau.






3 éléments composent le système complet:
un support mobile qui comprend deux rouleaux de rotation (5),
une surface flexible (6) recevant les cylindres,







et des paires de pistons cylindres (7) assemblées symétriquement et inversées sur la surface flexible.
Deux axes de rotation (8) supportent le tout.








FONCTIONNEMENT

Une paire de pistons cylindres doit respecter des conditions d'équilibre dans l'eau.

Le poids de la masse du piston (P) est supèrieur à la poussée d'Archimède (F) exercée sur le volume d'air à une profondeur d'eau (h).

P > F
P = M - Pa(M)
F = phs




M: masse du piston ; Pa( M ): Poussée d'Archimède de la masse M ; p: densitée du liquide; eau ( 1000 Kg/m³ ) ; h: profondeur d'eau ; s: surface du volume d'air ;




Les pistons composant le système sont identiques en masse et volume. Il en est de même pour les cylindres.Tous les éléments qui constituent le dispositif s'équilibrent par rapport à l'axe fictif de symétrie. Ainsi les forces dues à la pesanteur (P) s'annulent entre elles de par leur symétrie . Le volume d'air viendra déséquilibrer l'ensemble (F).



Puis les autres paires de pistons cylindres réalisent le basculement.
Le nombre de paires de pistons cylindres augmente avec la largeur du mécanisme.

P =1+2+3+4+5+6+7





Ensuite la force de la gravitation entre en action. Les masses vont se positionner au plus bas (butée solidaire du cylindre) en imposant l'emplacement du volume d'air. Comme ce volume imposé se trouve en position basse, l'air passe d'une faible pression vers une haute pression.


L'air ne peut remonter vers le cylindre du haut
( Pmasse > Fair ). Il déséquilibre le système complet.





TRAVAUX des FORCES

inventaire des travaux des forces au cours d'un cycle d'une paire de pistons cylindres


Travail de la force hydrostatique du volume d'air.



T air = pg(h1-h2)V
g : accélération
V : volume d'air
P : densitée du liquide; eau ( 1000 Kg/m³ )




Travail de la force de pesanteur sur les masses


Le travail des masses réalise le transfert d'air de la chambre haute vers la chambre basse. Ces masses sont identiques ( M1 = M2 ) et placées à des hauteurs differentes. ( h1 et h2 ). La masse réelle travaillant ( m ) sera égale à la masse du piston ( M ) ( poussée d'Archimède déja déduite) moins la force hydrostatique( F ) exercée sur le volume d'air à la profondeur ( h ).

m = M - F
avec F = p h s



Travail de la force de pesanteur sur la masse 2
T masse2 = m2 g2 (z2 - z1)
avec m2 = M2 - F2 et F2 = p h2 s

Travail de la force de pesanteur de la masse 1
T masse1 = m1 g1 (z4 - z3)
avec m1 = M1 - F1 et F1 = p h1 s




BILAN ENERGETIQUE


SYSTEME COMPLET
Le travail est une grandeur algébrique. Lorsque il est exercé sur un objet en déplacement, sa mesure devient positive, nulle, ou négative.
Dans un système en rotation autour d'un axe, le choix d'un sens de rotation permet d'identifier si le travail est moteur, nul ou résistant.

Si l'on définit T comme un travail moteur, le bilan énergétique du système complet devient:



T air = pg(h2-h1)V moteur
T masse2 = m2 g (z2 - z1) moteur
T masse1 = m1 g (z4 - z3) résistant







Comparaison de T masse1 et de T masse2

Travail des masses T masse = m g (Za - Zb)


Comme les deux chambres d'air sont communes l'accéleration du travail de la masse 1 sera identique à celui de la masse 2.

g = (g1 + g2)/2


L'accéleration étant identique, la masse travaillante correspondra a une masse moyenne.

m = (m1 + m2)/2


masse travaillante m
accélération g
course de la masse (z4 - z3) = (z2 - z1)
travail des masses T masse1 = T masse2



Le bilan énergétique du système complet n'est plus nul.

T masse1


avec

T masse1 = T masse2


Le travail résistant est inférieur au travail moteur pour un cycle d'une paire de pistons cylindres.

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