Au cœur du vortex - De 2005 à 2006

LUNDI

9h-12h
Nous avons commencé par créer un vortex à partir d’une machine à vortex en carton de forme rectangulaire percée de 4 fentes permetant une aspiration d’air pour créer un tourbillon. Les fenêtres de la machine étaient en plastique et nous visualisions le vortex par différent moyens :

 On a éclairé le fond de la machine pour visualiser le vortex ;

 On a coloré la fenêtre tout en éclairant. Là, nous voyions bien le vortex ;

 On a coloré l’eau Eau
Eaux L’eau est un concept très largement abordé au sein des stages Objectif Sciences, que ça soit sous la forme de Vacances Scientifiques ou de Classes Sciences pour les établissements scolaires, et ce dans tous les pays où l’association est présente (Polynésie, France, Québec...). en espérant que cela colorerait le vortex mais ça n’a pas marché ;

 Nous avons créé un appel d’air en soulevant la machine et cela s’est avéré très efficace pour amplifier le tourbillon. Finalement, l’expérience s’est avérée très positive.

14h-16h
Nous sommes partis à la rivière proche du centre pour créer des aquariums avec des pots en verre. On les a remplis de sable puis de gravier et de cailloux. Enfin on a mis des crevettes, des têtards et plein de petites bêtes qui se cachaient sous les cailloux puis on a expliqué de quelle manière nous avions fait nos aquariums.

17h-19h
C’était la tournée générale à la piscine.

Veillée
Les moniteurs et les participants se sont présentés avec des jeux et de pièces de théâtre et tout le monde a fait connaissance.

MARDI

9h-12h
Nous avons établi le planning de la semaine en fonction du projet scientifique et des activités extra-scientifiques. ensuite, Valérian nous a presenté un diaporama sur les différents vortex (tornades, cyclones) ainsi que leur explication et leur fonctionnement.

14h-16h
Recherches sur les différents vortex et les techniques de création de vortex puis nous avons fait de la photo macro que nous avons ensuite visionnées sur l’ordinateur de la salle multimédia.

Veillée
Cluedo Géant

MERCREDI

9h-12h
On a continué les recherches sur internet, néanmoins, au final, il s’est trouvé qu’ il était très difficile de trouver des informations sur les vortex car c’est un phénomène difficilement explicable et qui appartient à des domaines différents et ayant des effets différents. Ce qui nous conduit à penser que le seul moyen de tirer des informations sur les vortex est d’analyser leur fonctionnement dans tous les domaines qu’ils occupent, ce qui prend beaucoup trop de temps.
Cependant, il existe quelques généralités que nous avons découvert en réalisant une expérience très simple : faire tourbillonner de l’eau Eau
Eaux L’eau est un concept très largement abordé au sein des stages Objectif Sciences, que ça soit sous la forme de Vacances Scientifiques ou de Classes Sciences pour les établissements scolaires, et ce dans tous les pays où l’association est présente (Polynésie, France, Québec...). dans une bassine remplie de sable, de manière à créer un vortex qui rassemble le sable dispersé au centre de la bassine.
On a prouvé par ce moyen que le vortex exerce des forces sur l’eau :

 Une force qui pousse le sable vers le centre de la bassine par la gravitation qui se crée, due au tourbillon.

 La force de l’eau se heurtant aux parois de la bassine et qui pousse le sable vers le centre quand elle revient.

16h-19h
Nous sommes allés à la rivière pour faire des tests sur la qualité de l’eau grâce à des appareils que nous avons découvert.
On a réalisé ces tests avec : un anémomètre indiquant la puissance du courant, un conductimètre qui nous a révélé le potentiel redox du courant c’est à dire la conductivité du courant, une sonde à oxygène pour en connaître le taux dans la rivière, une sonde analysant le taux de matière en suspension, une analysant la quantité de nitrates dans la rivière et un test de PH.
Enfin, nous en avons conclu que la rivière était très pure avec un faible courant, peu conductrice, avec beaucoup d’oxygène, peu de matière en suspension et un impressionnant taux de nitrate de 0 qui nous a définitivement fait prendre conscience de la qualité exceptionnelle de la rivière.
Le PH est neutre : 7.6.

JEUDI

9h-12h
Nous nous sommes réunis pour trouver des solutions aux problèmes de notre vortex.

 Un diamètre de bouteille plus grand

 Des pompes plus puissantes

 Distance plus grande entre la piscine et le simulateur de vortex

 Des tuyaux plus larges

14h-19h
Nous avons fait une balade en vélo mémorable. Il a fait beau au début puis le temps à dégénéré et nous sommes rentrés complètement trempés, avec des boutons rouges partout (moustiques).

VENDREDI

9h-12h
Nous avons réalisé des tests sur les eaux du centre.(eau de la rivière, eau du lavabo, eau de pluie, eau de la piscine et eau de l’aquarium).

14h-19h
Nous sommes allés à Ambert pour assister à une expo sur le thème de l’eau, de la pollution et des moyens que chacun d’entre nous peut mettre en place pour faire des économies tels que privilégier la douche au bain, fermer le robinet pendant qu’on se lave les dents... etc. Puis nous avons eu du temps libre afin de visiter la ville et de faire quelques achats indispensables comme des cartes postales... et des bonbons.

SAMEDI

9h-12h
Nous avons commencé l’élaboration de notre vortex bien à nous ! Il est inspiré de celui fabriqué l’année dernière mais nous essayons de l’améliorer en l’alongeant, en le dotant de pompes plus puissantes et en décalant les sorties d’eau sale et propre. Nous avons donc scié, poncé, limé, nettoyé et collé toute la matinée.

14h-19h
Laurence, étudiante en thèse et experte en mécanique des fluides, est intervenue pour mettre des chiffres (et des équations) sur notre vortex. Un vortex est formé de deux parties ; une intérieure dans laquelle les particules de fluide tourbillonnent (rotation en bloc) et une extérieure dans laquelle les particules de fluide subissent un mouvement irrotationnel et potentiel. La vitesse d’écoulement des particules de fluide augmente tant qu’elles se trouvent dans la partie extérieure puis décroit subitement lorsqu’elles pénettrent dans le coeur du vortex...
Nous avons ensuite assisté à la « retransmission » des 7-12 ans qui rentraient chez eux Dimanche et qui nous ont expliqué ce qu’ils ont fait durant cette semaine.

DIMANCHE

10h-12h
Nous avons fait la grasse matinée puis nous avons continué la fabrication de notre vortex. Nous nous occupons des sorties d’eau, il faut fixer un entonoir à la fin du tuyau.

14h-18h
Tout le monde a pratiqué des activités diverses.(balade, football,photo,grands jeux).

LUNDI

9H-12H
nous avons continué à fabriquer notre vortex. On collé les entrées et les sorties ansi que les tuyaux pour réparer le vortex qui avait un problème.

14h-17h
Nous avons reflechi à un trépied pour soutenir le vortex. Nous avons eu l’idée de nous servir de fil de fer et de trois pied en plastique que nous avons reliés par les fils de fer. Mais on s’est aperçu que le système ne pourrait pas résister à la pression du vortex. Nous avons reflechi à un autre type de trépied mais Thomas nous a dit que des plombiers viendraient pour nous aider avec du matèriel plus sophistiqué et nous avons donc laissé sécher les jointures jusqu’à la fin de la journée.

MARDI

Nous avons réalisé toute la journée des tests sur notre vortex mais il s’est avéré que les résultats étaient complètement incohérents et nous en avons conclu que la sonde qui analyse le taux de matière en suspension était complètement déréglée. Nous avons établi un plan pour un nouveau vortex en attendant que les plombiers arrivent.

MERCREDI

9h-12h
Nous nous sommes répartis en deux groupes, l’un a travaillé sur les plans du vortex et l’autre a étudié précisément le fonctionnement de sondes de PH, conductivitée, TDS etc... On s’est mis d’accord sur le planning du reste de la semaine.

14h-16h
nous faisont des tests sur le vortex et le plan du nouveau vortex est terminé.
IL consiste donc en trois tuyaux de tailles différentes et de diamètres différents reliés par des tuyaux qui conduisent tous à un grand bassin d’eau sale.

 Le premier tuyau possède 4 entrées et mesure 1,50 m de long avec un diamètre de 20 cm et 3 sorties d’eau propre.

 Le deuxième tuyau mesure 1,20 m et a 3 entrées et un diamètre de 12,5 cm avec 2 sorties d’eau propre.

 Le dernier tuyau a 2 entrées et 1 sortie d’eau propre.Il mesure 90 cm et a un diamètre de 8 cm.
Les trois tuyaux sont disposés en rond autour du bassin d’eau sale.
L’épuration va se dérouler de la manière suivante :

 Nous allons ouvrir toutes les vannes du haut et fermer celles du bas.

 Nous allons remplir le premier tuyau jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’air puis nous fermerons la première vanne du haut.

 On remplira ainsi de cette manière les trois tuyaux et une fois qu’il seront tous plein et sans aucune bulle d’air, nous fermeront toutes les vannes du haut et ouvriront celle du bas : l’épuration va commencer.

 L’eau va passer par le premier tuyau pour être épurée une première fois puis dans les autres jusqu’à ce que l’eau soit la plus propre possible.

 Nous obtiendrons au final très peu d’eau propre par rapport à la quantité d’eau sale que nous allons réccupérer. Il faudra donc répéter l’opération plusieurs fois avant d’avoir toute l’eau propre. Les saletés se déposeront sur le bas de chaque tuyau et au fond du bassin aprés décantation.

 L’opération devra durer longtemps avant que l’eau soit très propre.

JEUDI

9h-12h
Le plombier ne pouvant pas venir dans les délais avec les tuyaux en PVC, il nous a proposé de construire notre triple vortex en acier... Cependant l’acier rouille et risque de libérer des ions dans l’eau qui va passer dans nos tuyaux et ainsi fausser nos résultats des tests. Nous avons donc renoncé à l’aide du plombier et décidé de construire un seul grand vortex en PVC transparent avec le matériel dont nous disposons et l’aide très précieuse du technicien du centre : Xudong. Nous rencontrons un problème de taille : le tuyau transparent et les bouchons sont exactement du même diamètre, on ne peut donc pas les imbriquer ensemble...

14-17h
Nous décidons de fixer entrées et sorties aux bouchons en attendant de trouver un raccord entre bouchons et tuyau. Nous perçons des trous dans le bouchon d’entrée (ovales car les 3 tuyaux d’arrivée d’eau sont inclinés afin d’engranger le vortex) puis nous ramollissons les extrémités des tuyaux qui vont se trouver à l’intérieur du bouchon pour pouvoir les retourner le long de la paroi du trou et ainsi éviter les fuites et avoir une plus grande surface à encoller... Nous collons donc les tuyaux d’entrée avec la colle à PVC puis nous colmatons avec du joint à carrelage pour salle de bain. Nous effectuons les mêmes manipulations sur le bouchon de sortie sauf qu’il est inutile d’incliner les tuyaux et donc de percer des trous ovales ! De plus il faut pratiquer une sortie dans le sommet du bouchon et 2 sur la paroi qui prolongera le tuyau alors que dans le bouchon d’entrée nous avons pratiqué 3 sorties dans la paroi...

VENDREDI

Le Vendredi suivant fut ensuite occupé à la finition du Vortex géant et à la préparation de la retransmission des résultats.

SAMEDI

Le samedi, le groupe Vortex a retransmis ses résultats devant les participants des autres camps. Le premier test du Vortex géant a eu lieu à cette occasion. Il reste encore quelque points techniques à améliorer. L’équipe suivante aura donc le privilège d’étudier un des plus grand vortex au monde. Transparent celui là !