Pertes de charge linéiques

Ce document propose plusieurs objectifs d'apprentissage :

• Expliquer l'origine des pertes de charge linéiques dans une canalisation.

• Décrire le phénomène physique associé à la perte de charge linéique.

• Calculer une perte de charge linéique.

Calculer la perte de charge linéique selon trois formules différentes :

1. la formule de Poiseuille, adaptée aux écoulement laminaires,

2. la formule de Colebrook, adaptée à tous les écoulements turbulents,

3. la formule de Flamant, adaptée aux calculs réglementaires des installations sanitaires des bâtiments (eau froide et eau chaude sanitaire).

Pour acquérir ces compétences, il faut franchir des étapes importantes :

• Calculer la rugosité relative de la canalisation dans laquelle s'écoule le fluide.

• Maîtriser l'équation de conservation de la masse des fluides incompressibles : Qv = S.V , en particulier, pour calculer la vitesse débitante d'un écoulement.

• Identifier les caractéristiques du fluide en écoulement, à savoir, sa viscosité et sa masse volumique en fonction de sa température.

• Calculer le nombre de Reynolds caractéristique du régime d'écoulement.

• Déterminer le facteur de perte de charge de l'écoulement.

1. Expliquer l'origine de l'égalité entre la perte de charge linéique et la pente de l'écoulement.

2. Calculer la vitesse d'écoulement dans une canalisation partiellement remplie.

3. Calculer le débit d'écoulement dans une canalisation partiellement remplie.

Pour acquérir ces compétences, quelques outils sont à maîtriser :

• Définir la rugosité d'une canalisation (Manning-Strickler ou Bazin).

• Maîtriser l'équation de conservation de la masse des fluides incompressibles : Qv = S.v, en particulier, pour calculer la vitesse débitante d'un écoulement.

• Calculer la section mouillée de l'écoulement pour une canalisation à section circulaire ou trapézoïdale partiellement remplie.

• Calculer le périmètre mouillé de l'écoulement pour une canalisation à section circulaire ou trapézoïdale partiellement remplie.

• Calculer le rayon hydraulique de l'écoulement pour une canalisation à section circulaire ou trapézoïdale partiellement remplie.