VII - DÉTENDEURS À EFFET DYNAMIQUE -

Tables des matières

Détendeur à "Effet Venturi"

L'effet buse mobile

Détendeur à "Effet Vortex"

Livre d'or

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Détendeurs à "Effet Venturi"

L'utilisation d'effets dynamiques, sous différentes formes, s'est généralisée, sur les premiers comme sur les deuxièmes étages.

Nous avons vu à la page sur les détendeurs à un étage que la buse provoque un effet qui a tendance à faire passer le détendeur en débit continu. A l'origine c'était une source d'instabilité. Les fabricants ont cependant réussi à maîtriser cet effet grâce à une forme appropriée de la chambre sèche, de la buse et parfois de l'embout de façon à obtenir une forte amplification sans risque d'instabilité. Ce type de détendeur est aussi dit à "Effet de trompe" à "Injection" ou à "Effet turbo".

Cet effet exploite l'énergie du flux d'air pour provoquer une amplification du débit. Il y a ainsi une véritable assistance au travail respiratoire. Cet effet ne peut être obtenu que lorsque le détendeur débite, donc après avoir été amorcé. Le seuil d'ouverture ne change pas mais son franchissement ne dure que peu de temps, après quoi l'assistance prend le relais. En conséquence le travail inspiratoire total est réduit. Par contre, le travail expiratoire ne change pas. Cet effet peut être utilisé aussi bien dans les premiers que dans les deuxièmes étages.

Au premier étage

Chez Aqualung, on l'appelle l'effet turbo. (Voir figure 40)

 

Figure 40 - Effet Venturi au premier étage

Il évite une chute de la moyenne pression et permet d'augmenter le débit.

Il consiste à créer une dépression sous la membrane au moyen d'un petit volet ou d'un orifice judicieusement placé. Comme nous le voyons, toutes les sorties MP n'en bénéficient pas forcément car la réalisation en est difficile. (Voir Photo 14)

On notera que l'effet Venturi au premier étage est fixé à la fabrication. (Il n'y a pas de réglage)

 

Photo 14 - Sorties MP d'un premier étage Supra

(On distingue le petit trou de l'effet Venturi ou effet Turbo)

 

Au deuxième étage

Nous avons vu précédemment que l'effet Venturi avait tendance à faire passer cet étage en débit continu. Cet effet varie avec la profondeur et il est souhaitable de pouvoir le régler pour en optimiser le fonctionnement suivant les conditions d'utilisation.

La gamme des détendeurs Spirotechnique utilise différents moyens : réglage progressif du trou de compensation de l'effet Venturi comme dans les anciens "50/10" (Fig. 41a), réglage à deux positions d'un déflecteur comme dans le "MICRA". Certains sont ajustés en usine à l'aide d'un déflecteur déformable ou d'une languette que l'on déplace dans une série de rainures, "Aqualung" et "SUPRA XL".

 

Figure 41- Effet Venturi au 2e étage

Commande manuelle

Pour cela, la commande agit soit sur un volet de déflexion orientable placé dans le flux d'air soit sur un système d'obturation progressive du trou de compensation de cet effet ou sur l'orientation de ce trou. (Voir figure 41a et b)

Commande automatique

Une version originale des fameux détendeurs "Atomic" utilise la pression ambiante agissant sur une membrane fermant une chambre étanche pour déplacer un volet mobile ce qui augmente ainsi automatiquement l'effet Venturi avec la profondeur pour faciliter l'inspiration. (Voir figure 41c et photo 9) Ce dispositif, comme la "Surcompensation" au premier étage mais ici au deuxième étage, a pour but de maintenir les performances en profondeur.

Photo 9 - Deuxième étage du détendeur T2 de Atomic

On distingue prés de l'embout la protubérance qui contient la chambre étanche et sa membrane (Voir figure 41 c)

L'effet buse mobile

Au premier étage (Voir la figure 42)

Un cas particulier est celui où le flux d'air agit directement sur le clapet grâce à une forme appropriée de ce dernier et à tendance à faciliter son ouverture dès qu'elle est amorcée.

Au chapitre sur la "Compensation", nous avons vu que la buse avait un chanfrein intérieur destiné à lui donner une lèvre aussi fine que possible.

 

Figure 42 - Effet buse mobile au 1er étage

Sous pression, le système se met en équilibre, clapet fermé mais, dès le début de l'ouverture, le flux d'air qui franchit l'entrée de la buse provoque sur le chanfrein de celle-ci une poussée axiale qui a tendance à favoriser l'ouverture. (Ce que Scubapro appelle "Compensation active")

Au deuxième étage

L'effet buse mobile apparaît aussi au second étage où il est aussi possible d'utiliser les autres effets.

 

Remarques :

- Lorsqu'un premier étage utilise l'effet "Buse mobile", toutes les sorties sont, de ce fait, assistées car cet effet se produit au niveau de l'extrémité fine de la buse et non pas au niveau de chaque sortie. (Voir la figure 42 et "Les sorties Moyenne Pression" dans la page "Accessoires".

- L'effet buse mobile, obtenu à la conception  ne peut se régler manuellement.

Détendeur à Effet VORTEX "

Pour améliorer la stabilité d'un détendeur tout en lui demandant un grand débit, on peut réduire l'effet Venturi en dirigeant la buse de façon à faire tournoyer l'air dans l'embout sans passer par la chambre sèche. C'est l'effet "VORTEX" dit aussi effet tourbillon. (Voir figure 43 et photo 10)

Le débit d'air à la sortie de la buse est ainsi très élevé bien que la composante axiale de sa vitesse vers l'embout soit faible et ne provoque donc qu'une faible aspiration de l'air sous la membrane.

La position de la membrane dépend uniquement de la pression au centre du tourbillon donc de celle provoquée par le plongeur ou de la pression ambiante lorsque l'embout n'est pas tenu en bouche.

Les détendeurs "MR12-II à MR12-V" de chez "AMF MARES" utilisent ce principe d'une façon qui donne de très bons résultats.

 

Figure 43- Effet Vortex au 2e étage

 

Une bonne démonstration de ce principe consiste à vider une bouteille d’eau en la retournant :

- On constate d'abord que la bouteille se vide mal car le flux d’eau qui tente d'en sortir est contrarié par celui de l'air qui essaye d'y pénétrer.

- Par contre, si l'on fait tournoyer l'eau, on s'aperçoit que la bouteille se vide très vite car l'eau s'échappe par la périphérie du goulot tandis que l'air pénètre par son centre. Ces deux flux pourtant contraires ne se gênent pas. Il ne s'agit pas d'une assistance dynamique comme avec l'effet Venturi.

Ce système, mis au point par la société "National" dans les années 70, est actuellement utilisé par  Marès et Dacor d'une façon qui donne de très bons résultats. (Cet effet n'est utilisé qu'au deuxième étage)

Avantages :

Grâce à la bonne stabilité de l'effet Vortex, il n'y a pas de risque de débit continu.

Le flux d'air froid ne rencontre pas le mécanisme du détendeur ce qui diminue le risque de givrage.

De plus, ce flux est réchauffé par l'eau ambiante lors de son passage dans le tuyau latéral. (Celui-ci pourrait d'ailleurs être muni d'ailettes de réchauffement)

On notera que l'effet Vortex est plus stable que l'effet Venturi et ne nécessite pas de réglage par l'utilisateur. Ceci facilite l'utilisation, la fabrication et réduit les coûts.

 

Inconvénient :

Il semble que l'effet Vortex ne permet pas d'atteindre un travail respiratoire aussi faible que celui obtenu par l'utilisation de l'effet Venturi.

Photo 10 - Le détendeur "Abyss 52" de Mares

On distingue parfaitement le petit tuyau latéral qui caractérise l'utilisation de"l'Effet Vortex"

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