Pertes de charges régulières et singulières dans des conduites

Résumé du document

Ce TP va nous amener à définir les notions de pertes de charges, à découvrir quels sont les différents types de pertes de charges, quels sont les éléments d'un réseau qui peuvent les faire apparaître. Grâce au banc d'essai, nous allons mesurer ces pertes de charges pour savoir quand elles sont les plus importantes, leur influence sur la pression ou le débit, et pour vérifier de manière expérimentale la théorie (...)

Extraits

[...] avec facteur de fiction (sans dimension), qui dépend de la nature de l'écoulement, L la longueur en m de la canalisation et le diamètre hydraulique en m de la canalisation (dépend de la forme de la canalisation, pour un tube circulaire c'est la diamètre du tube). La nature de l'écoulement est déterminée par la valeur du nombre de Reynolds. Ce dernier représente le rapport entre les forces d'inertie et les forces visqueuses. Avec : ρ : masse volumique du fluide en kg/m3 V : vitesse de déplacement relative au fluide en m/s : diamètre hydraulique en m : viscosité en kg/m.sec On distingue trois principaux régimes. - Re [...]

[...] Qui plus est, si les forces extérieures sont inversées, le fluide repart en sens inverse : dans une célèbre expérience de G.I.Taylor, une goutte d'encre, initialement mélangée dans un fluide visqueux, se reconstitue lorsqu'on a inversé le mouvement. - 2000 3000 : les forces d'inertie sont si importantes que l'écoulement devient turbulent. [...]

[...] L'intérêt réside donc dans la configuration du réseau de canalisation afin de minimiser la résistance hydraulique et développer l'énergie minimale nécessaire au bon fonctionnement du réseau. Cette résistance hydraulique s'exprime par les pertes de pression. Un réseau économique est donc un réseau qui dispose d'un minimum de changement de direction pour minimiser les pertes, et donc économiser de l'énergie. Par exemple, établir un système d'aspiration centralisée dans un établissement doit d'abord passer par une étude préalable de dimensionnement et d'agencement des conduites. [...]

[...] II Questions préliminaires : Les pertes de charges sont de deux types : régulières et singulières. Les pertes de charges régulières sont dues aux frottements d'un fluide quand il s'écoule dans une canalisation. Elles dépendent donc des dimensions de la canalisation (diamètre, longueur), mais aussi de la vitesse du fluide et de sa viscosité. Dans certains cas, ces pertes sont négligeables devant les pertes de charges singulières, on peut alors assimiler le fluide à un fluide parfait, c'est-à-dire dont la viscosité est nulle, et qui ne subit donc pas de frottements. [...]

[...] Cela s'explique par la présence de bulles d'air, difficiles à évacuer dans le circuit. Courbe : Commentaires : On peut observer que plus l'angle de courbure est faible et plus les pertes de charges singulières sont importantes. De plus pour un même angle, plus le rayon de courbure est faible et plus les pertes de charges sont importantes. En conclusion, un changement de direction brusque dans une conduite génère plus de pertes de charges qu'un changement progressif. Conclusion Générale : Tout au long de ce TP, nous avons pu confirmer empiriquement la théorie. [...]