La norme « ASTM D6793-02 American national standard standard test method for determination of isothermal secant and tangent volumique module » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une procédure permettant de déterminer le module volumique isotherme sécant et tangent de liquides compatibles et stables avec l'acier inoxydable dans les conditions d'essai. Cette méthode d'essai est conçue pour être utilisée dans une plage de températures allant de moins 40 degrés à 200 degrés et de la température ambiante à 68,95 Mpa. En raison de la conception de l'appareil d'essai, la limite de pression supérieure qui peut être atteinte est limitée par le module de masse du liquide d'essai. Pour les liquides ayant un module de masse relativement faible à la température d'essai, des pressions aussi élevées que 68,95 Mpa ne seront pas atteintes.
Cette méthode d'essai suppose que l'utilisateur est compétent dans l'assemblage et l'utilisation de raccords filetés et coniques à moyenne pression conçus pour être utilisés à des pressions allant jusqu'à 137,9 Mpa.
Aux fins de la présente norme, le module de volume sécant isotherme est le produit du volume de liquide d'origine et de la pente de la sécante tracée à un point spécifié sur un graphique de la pression en fonction du volume à température constante. Le module de volume tangent isotherme est le produit du volume d'un liquide à une pression donnée et de la dérivée partielle de la pression du liquide par rapport au volume à température constante.
Pour déterminer le module de volume sécant isotherme, un piston, simulant une soupape de moyenne pression, est enfoncé dans une chambre remplie de liquide. La pression générée par l'insertion du piston est mesurée. Une constante du système est déterminée selon la formule de la norme, à partir d'un module de volume étalon connu. Cette constante ne dépend donc que du volume du système et du déplacement du piston. Indépendante de la température, elle permet, lorsqu'elle est connue, de calculer le module de volume sécant isotherme à partir des données de pression obtenues pour différents angles d'insertion du piston.
Si désiré, le module de volume tangent isotherme et la masse volumique de l'échantillon peuvent être déterminés à partir des données du module de volume sécant isotherme déterminées en fonction de la pression à l'aide des calculs donnés dans cette norme.
Le module de compression sécant isotherme (module de compression statique) est une propriété qui mesure la compressibilité d'un liquide. Plus la valeur est élevée, moins le liquide est compressible.
Le module de volume sécant isotherme est utilisé dans la conception de systèmes de freinage et de fluides hydrauliques hautes performances. Un module de volume élevé est souhaitable car le temps de réponse du système est plus rapide en raison de la compression plus rapide du fluide de travail lorsque la pression appliquée affecte directement l'action du système.
Si le module de volume sécant isotherme en fonction de la pression est connu, les données peuvent être utilisées pour calculer le module de volume tangent isotherme et la densité en fonction de la pression. Cependant, les données ne peuvent pas être utilisées pour déterminer le module de masse isentropique (dynamique). Cette propriété est généralement déterminée à partir de mesures de vitesse du son et diffère du module de masse isotherme par le rapport Cp/Cv (le rapport de la capacité thermique à pression constante à la capacité thermique à volume constant pour l'éprouvette).
L'appareil utilisé pour déterminer le module de volume sécant isotherme est représenté schématiquement comme indiqué dans la norme. Un four capable de maintenir la température en dessous de plus/moins 0,1 degré à la température d'essai souhaitée est requis. Tous les raccords sont coniques et filetés pour une utilisation à des pressions de travail allant jusqu'à 137,9 Mpa. La pression est créée dans le système à l'aide de la soupape de pression. Dans cette vanne, un piston (tige de vanne) est inséré dans le système rempli de fluide, chaque rotation étant déterminée par une échelle fixée à la tige de vanne pour garantir la répétabilité des rotations à partir du point de départ. Les transducteurs de pression, les thermocouples et les accessoires du système doivent être conçus pour contribuer de manière minimale au volume du système. Ainsi, le volume du système doit être tel qu'il permette une augmentation de pression maximale pour un degré d'insertion donné de la tige de soupape de pression.
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