lundi 11 décembre 2017

Prototype - Drainage : Patterns (Vidéo à la fin)



PROTOTYPE – DRAINAGE : TEST PATTERNS

Notre nouveau protocole de travail mis en place, la nouvelle parabole est désormais prête à accueillir des nouveaux tubes tests. Pour cette nouvelle étape, nous nous sommes intéressés à la question du drainage des gouttelettes de condensation ainsi que les facteurs permettant de faciliter la condensation de la vapeur d’eau à la surface du plastique.

Comme évoqué précédemment, nous avions pu observer lors de différents tests, que les gouttelettes de condensation, avait une tendance à rester accrochées à la surface du tube sans jamais redescendre par gravité à la base de ce dernier. Nous avons tenté de développé une série de système de drainage afin d’amener les gouttes vers l’endroit souhaité.

Pour ce faire, nous avons opté pour des gravures au laser (mais qui peuvent également être réalisées au cutter, par thermoformage, etc.). L’objectif était dans un premier temps de réaliser une géométrie particulière sur la surface du tube de condensation et d’observer la façon dont les gouttelettes de condensation allaient se comporter.


Lors d’un premier test, 3 patterns furent développés et gravés au laser dans un plastique souple. Pour simuler la condensation de l’eau sur la paroi, nous nous sommes servis d’une théière placée sous le plastique à expérimenter. 

Test 1 : 3 patterns différents

Utilisation d'une théière pour simuler l'évaporation dans le tube





Suite à cette première expérimentation, nous avons pu observer que les surfaces de plastiques gravées d’un pattern condensaient davantage de vapeur d’eau. De plus, parmi les 3 patterns testés lors de cette phase, l’un d’entre eux favorisa davantage la condensation, et mieux encore permettait de drainer l’eau vers le bas de la feuille de plastique. 

Le pattern gravé le plus performant est inspiré des filets à nuage formant des sortes d’alvéoles arrondies. Il permet ainsi de mieux attraper l’eau condensée en « l’emprisonnant », ensuite lorsqu'une certaine quantité d’eau a été condensée, elle se dirige vers le bas des alvéoles pour ruisseler le long des gravures et rejoindre le bas du plastique par gravité en attrapant et entraînant d’autres gouttelettes sur son chemin. 

La vapeur d'eau est condensée et rejetée le long des gravures pour ruisseler le long de celles-ci

L'eau se rassemble dans le bas de chaque alvéole

Les gouttes ruissellent et en entraînent d'autres
sur leurs chemins




Afin de pousser l’expérience un peu plus loin, nous avons tenté de vérifier si la dimension du pattern pouvait influencer ce phénomène et drainer davantage d’eau ou en condenser davantage. Pour ce faire, nous avons réalisé une nouvelle feuille de plastique souple avec cette fois ci, trois fois le même pattern mais à des échelles différentes. Un à la même échelle que lors du premier test, une seconde, deux fois plus grande et enfin une troisième, deux fois plus petites. 

Nouveau test : Gauche : même échelle -
Centre : 2x plus petit - Droite : 2x plus grand




Après cette dernière expérimentation, nous avons pu conclure que l'échelle du pattern influençait bel et bien l'efficacité du système. En effet, le pattern dont l'échelle était la plus petite fut la plus efficace et a permit de récolter davantage d'eau mais également de faciliter le drainage.