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Hydraulique
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02/10/00HydrauliqueVersion 1.0
Notions de base page 1/27 Les pertes de charge
Chapitre 5 : Les pertes de charge
02/10/00HydrauliqueVersion 1.0
Notions de base page 2/27 Les pertes de charge
Sommaire
Gnralits 3Notion de circuit 3Caractristiques des composants 3La rugosit 4
Relation de Bernoulli 7Notion de perte de charge 7Equations de Bernoulli 9
Pertes de charge liniques 10Equation gnrale 10Autres expressions 10
Coefficient de perte de charge 12Les facteurs dun coulement 12Rgimes dcoulement 12Nombre de Reynolds 12Vitesse critique 13
Dtermination de 14Dfinition 14Courbes de Nikurads 14Ecoulement laminaire 15Ecoulement turbulent lisse 16Ecoulement turbulent rugueux 17
Pertes de charge singulires 18Dfinition 18Calcul direct 18Calcul par quivalence 22
02/10/00Hydrauliqueversion 1.0
Notions de base page 3/27 Les pertes de charge
Gnralits
Notion de circuit Nous venons de rappeler quelques unes des proprits communes lamajorit des fluides et nous avons voqu les diffrents typesdcoulement.
Cette notion dcoulement est directement lie celle de circulation oudalimentation.
Lexprience prouve que le site utilisateur dun fluide est rarement proximit du lieu de production ou de stockage. Quil sagisse deau ou defluide industriel, le problme est le mme.
Prenons le cas de leau. Nous constatons que celle-ci existe en denombreux endroits, la surface du globe ou dans le sous-sol. Par contre,les lieux dutilisation sont parfois loigns et il savre ncessaire detransporter, de stocker et de redistribuer.
Cette dmarche entrane la ncessit de crer des rseaux ou circuits. Noustudierons ultrieurement les diffrents types de circuit.
Dans limmdiat, intressons-nous aux composants principaux quiparticipent cette entit : un fluide transporter qui doit tre identifi, une tuyauterie qui doit tre dtermine, un lment moteur qui doit tre calcul.
Caractristiquesdes composants
Le fluide Le fluide est caractris par 3 proprits :
Caractristiques physico-chimiques incidence sur le choix du matriau : nature, paisseur.
Masse volumique en kg/m3 incidence sur le calcul des pertes de
Viscosit cinmatique en Ns/m charge et le calcul de llmentmoteur.
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Notions de base page 4/27 Les pertes de charge
Gnralits (suite)
Caractristiquesdes composants(suite)
La tuyauterie Elle est caractrise par 2 lments principaux : dimensions et matriau.
Section (ou diamtre)
(forme, dimension)
Dtermine la vitesse du fluide
(pour un dbit donn)
Agit sur le nombre de Reynolds
Re =v d
(vitesse, diamtre, viscosit)
Matriau
(choisi en fonction descaractristiques physico-chimiques)
La rugosit correspondante influesur les pertes de charge
Llmentmoteur
Il sera calcul en fonction des pertes de charge vaincre.
Lorsque lnergie potentielle de situation est insuffisante, il devientncessaire dutiliser un lment moteur artificiel : pompe de circulationdeau.
La rugosit Nous venons dvoquer la rugosit. Il parait utile de la dfinir. Ltat desurface de la paroi intrieure joue un rle important dans le phnomnedcoulement. Nous verrons ultrieurement que ce rle diffre suivant letype dcoulement (laminaire ou turbulent).
Ltat de surface est caractris par la rugosit, qui chiffre limportance desasprits.
Hydrauliqueversion 1.0
Notions de base page 5/27 Les pertes de charge
Rugositabsolue
Nous appelons rugosit absolue , la hauteur moyenne des asprits de laparoi (donne en millimtre).
Nature de la surface intrieure Rugosit absolue en mm
Cuivre, laiton, plomb
Tube acier du commerce
Acier galvanis
Fonte neuve
usage
incruste
Tle ou fonte asphalte
Ciment bien liss
Ciment brut
Bton grossier
Bois bien rabot
Bois ordinaire
0,001 0,002
0,045 0,09
0,15 0 20
0,25 0,8
0,8 1,5
1,5 2,5
0,01 0,015
0,3 0,8
1 2,5
4 5
0,2 0,5
1 1,5
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Notions de base page 6/27 Les pertes de charge
Gnralits (suite)
La rugosit(suite)
Rugositrelative
Il apparat clairement que lincidence des asprits est moins importantelorsquil sagit dun tube de grand diamtre.
La rugosit relative est le rapport entre la rugosit absolue et le diamtre dutube.
Exemple :
Tube acier du commerce
Epaisseur intrieur d
26,9 2,3 22,3 0,045 0 04522 3,
,= 2,01.10-3
76,1 3,2 69,7 0,045 0 04569 7,
,= 6,45.10-4
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Notions de base page 7/27 Les pertes de charge
Relation de Bernoulli
Notion de perte decharge
Mise envidence
Considrons un rservoir ouvert alimentant une canalisation. A lextrmitde cette canalisation, installons une vanne disolement et un manomtre.
1re phase : la vanne est ferme. le dbit deau est nul, le manomtre indique une pression P qui est proportionnelle la
dnivellation H qui existe entre la surface libre du liquide et laxe de lavanne.
HP
1re phase - Vanne ferme
conduite
rservoir
vanne
manomtre
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Notions de base page 8/27 Les pertes de charge
Relation de Bernoulli (suite)
Notion de pertede charge (suite)
Mise envidence (suite)
2me phase : la vanne est ouverte. le fluide scoule, la pression P1 lue au manomtre est infrieure P.
h
P1
2me phase - Vanne ouverte
conduite
rservoir
vanne
manomtre
Explication :
La diffrence P-P1 est appele perte de charge. Elle est due au frottementdu fluide sur la paroi interne de la tuyauterie et, ventuellement aux coudeset appareils qui peuvent se trouver sur le circuit.
Facteurs Les pertes de charge dpendent : de la canalisation : forme, dimensions, rugosit, de la vitesse dcoulement, du rgime dcoulement, de la viscosit du liquide.
Elles ne dpendent pas de la valeur absolue de la pression qui rgne dans leliquide.
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Notions de base page 9/27 Les pertes de charge
Relation de Bernoulli (suite)
Equations deBernoulli
Fluide parfait Nous avons vu, prcdemment, que dans le cas dun change de travailavec lextrieur nous avions lquation (5)
( ) ( ) ( ) ( )W 12 v v g h h P P1 2 12 22 1 2 1 2 = + + 1
(5)
Fluide rel Dans la ralit pratique, nous avons un fluide rel, donc visqueux et de cefait, il faut combattre les forces de frottement. Une partie de lnergie estutilise cet effet. Elle nest plus rcuprable. Cest la perte de charge.
Elle se dsigne par la lettre J si elle est exprime en joules/kg ou par P sielle est exprime en bar.Lquation (5) devient :
( ) ( ) ( ) ( )W J 12 v v g h h P P1 2 12 22 1 2 1 2 = + + 1
(6)
ou encore :
( ) ( ) ( ) ( )W 12
v v g h h P P J1 2 12
22
1 2 1 2 = + + +1
(7)
Autresexpressions
En suivant le mme raisonnement que pour lquation de Bernoulli, nousretrouvons les diffrentes possibilits dexpression de cette perte de charge. exprime en nergie (J en joules par kg de matire).
( ) ( ) ( )121 0v v g h h P P J1
22
21 2 1 2 + + + =
(8)
exprime en pression, multiplions lquation (8) par
( ) ( ) ( ) 2 0v v g h h P P J12 22 1 2 1 2 + + + = (9)Avec : = kg/m3
J = joules/kg = N.m/kg et J = kgm
Nmkg
N / m3 =2 donc Pa,
exprime en mtre de colonne de fluide, divisons (8) par (g)
( ) ( ) ( ) 0gJ1PPhhvv
2g1
21212
22
1 =+++ g(10)
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Notions de base page 10/27 Les pertes de charge
Pertes de charge liniques
Equation gnrale Lquation gnrale des pertes de charge dans un tube (par opposition auxpertes de charge singulires) a t tablie partir de lexprience.
Pour un tube lisse et droit, la perte de charge est : proportionnelle la longueur L exprime en mtre (m), inversement proportionnelle son diamtre d exprim en mtre (m), proportionnelle au carr de la vitesse du fluide v exprime en mtre par
seconde (m/s), proportionnelle un coefficient de pertes de charge .
J (J/kg) = . Ld
. v2
2
(11)
J = nergie exprime en Joules par kg de matire reprsentant les pertes decharge liniques.
Autresexpressions
De la mme faon que prcdemment, nous pouvons envisager dautresunits pour exprimer la perte de charge : en pression (N/m2 ou Pa).
Multiplions lquation prcdente par la masse volumique (kg/m3)
P = J Ld
v= . .
2
2 en N/m (12)
Il sagit alors dune perte de pression, en mtre de hauteur de liquide.
Divisons tous les termes de lquation initiale (11) par (g)
h = . Ld
. v2g
2
, (13)
perte de charge unitaire par mtre de canalisation.
Pour les calculs nous utilisons gnralement la perte de chargeunitaire j.
Nous divisons donc lquation (13) par L :
j = hL
1d
. v2g
2
= . , (14)
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Notions de base page 11/27 Les pertes de charge
Pertes de charge liniques (suite)
Autresexpressions(suite)
en fonction du dbit .
Le dbit volumique Q, en m3/s scrit : Q = S.v
S = section en m
v = vitesse en m/s
ou, v = QS
avec S = d2
4
Dans la formule (14), nous avons le terme v
v = Q d
Q d 4
/
4 16
16=
La formule (14) peut donc scrire :
j = hL
1d
16 Q d 2g g
Qd4 5
= =
162
j = 0,0826 x x Qd5
Cette quation permet dcrire la dfinition suivante :
La perte de charge unitaire j est : directement proportionnelle au carr du dbit, inversement proportionnelle au diamtre (lev la puissance 5), proportionnelle au coefficient de pertes de charge .
Le coefficient tant lui-mme fonction du dbit et du diamtre, laformule, sous cette forme, nest pas toujours valable. Les exposants tantmodifis en fonction de . en rgime laminaire, la perte de charge varie proportionnellement au
rapport : Qd 4
,
en rgime turbulent, les exposants des valeurs Q et d ne sont pasconstants.
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Notions de base page 12/27 Les pertes de charge
Coefficient de perte de charge
Les facteurs duncoulement
Les formules prcdentes montrent que le calcul de la perte de chargedpend de la connaissance du coefficient de perte de charge . Lespremires exprimentations ne tenaient pas compte de la diffrenciationdes rgimes dcoulements. Les rsultats ntaient pas fiables.
Nous devons Osborne Reynolds (1842/1912) la mise en vidence des3 facteurs qui dterminent la valeur dun coulement. la vitesse dcoulement v, le diamtre de la tuyauterie d, la viscosit cinmatique du fluide .
Il a tabli une relation entre ces 3 facteurs : le nombre de Reynolds.
Re = v d
Rgimesdcoulement
Nous avons vu au chapitre 3 que la circulation dun fluide se caractrisepar le rgime dcoulement : rgime laminaire coulement calme et rgulier, rgime turbulent coulement tourbillonnaire avec remous, rgime transitoire coulement instable tour tour laminaire ou
turbulent.
Nombre deReynolds Reynolds a tabli une relation Re =
dv qui permet de dterminer le
rgime dcoulement.
Rgime laminaire : Re < 2000Rgime transitoire : 2000 < Re > 3000Rgime turbulent : Re > 3000
2000 3000 Re
rgimelaminaire
rgimetransitoire
rgimeturbulent
Le caractre alatoire du rgime transitoire ne permet pas de ltudiersparment. Il est donc assimil au rgime turbulent.
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Notions de base page 13/27 Les pertes de charge
Coefficient de perte de charge (suite)
Vitesse critique De lexpression Re =
dv , nous pouvons tirer une formule qui donne la
vitesse v = d
Re
La limite suprieure du rgime laminaire tant Re = 2000, nous pouvonscrire :
v = d
2000
Cest la valeur de la vitesse maximum au-del de laquelle le rgimelaminaire nest plus stable. Cest la vitesse critique dcoulement pourune viscosit et un diamtre donns.
Cette formule se traduit par le graphique suivant :
Vite
sse
criti
que
en m
/s
302010 3002001005050 500 1000Diamtre en mm
0,1
0,2
0,3
0,5
3
5
1
2
30
10
20
605040
Vitesses critiques d'coulement en fonction du diamtre et de la viscosit
23
45
10
20
3040
50
100
200
300400
500
viscosit 1000 centistokes
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Notions de base page 14/27 Les pertes de charge
Dtermination de
Dfinition Le coefficient de perte de charge se dtermine partir du nombre deReynolds sur des courbes exprimentales que nous devons Nikurads.
Courbes deNikurads
Ces courbes font apparatre 3 zones qui dfinissent des typesdcoulement : coulement laminaire, coulement turbulent lisse, coulement turbulent rugueux.
Elles dcoulent des travaux de Karman et Nikurads.
1032
0,005
0,01
zone critique
Nb de Reynolds108107106105104
53 4 97
0,03
0,050,04
0,02
0,1
0,2
0,0010,002
0,00020,0005
0,02
0,05
0,0050,01
0,3K/D
0,1
0,2
0,00010,000050,00002
2000
3000
rgi
me
lam
inai
re droite de Poiseuille
dte. de Blasius coulement turbulent rugeux
rgime turbulent parfaitement rugeux
rugosit largie K/D = 0,05
coulement turbulent lisse
Coef
ficie
nt d
e pe
rte d
e ch
arge
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Notions de base page 15/27 Les pertes de charge
Dtermination de (suite)
Ecoulementlaminaire
Pour des valeurs de Re infrieures 2000, nous sommes en coulementlaminaire. La viscosit nintervient pas. Le coefficient de perte de charge ne dpend que de Re.
Si Re < 2000 = 64Re
Cest la droite de Poiseuille.
0,02
0,03
0,04
0,05
0,060,070,080,090,1
0,2
0,3
0,4
0,50,60,70,80,9
80 90 100 200 300 400 500 1000 2000 2500
Coef
ficie
nt d
e pe
rte d
e ch
arge
Nombre de Reynolds
Coefficient de perte de charge l en rgime laminaire l = 64
Re
Pascal SONTAG
Pascal SONTAG
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Notions de base page 16/27 Les pertes de charge
Dtermination de (suite)
Ecoulementturbulent lisse
Le rgime turbulent apparat ds que Re est suprieur 3000. Lesphnomnes sont beaucoup plus complexes que pour le rgime laminaireet le coefficient de perte de charge provient de mesures exprimentales. Ilen rsulte un assez grand nombre de formules qui ne sont valables quedans des domaines restreints. De ce fait, elles prsentent un intrtrestreint.
En rgime turbulent, la rugosit devient un facteur important.
Thorie deVon Karman
Lexprience montre quil existe, en priphrie de la veine du fluide, unezone dans laquelle lcoulement est laminaire. Cette zone est trs mince.Elle est dnomme : couche limite secondaire dpaisseur .
= eRd5,32
d
La comparaison de avec la rugosit permet dexpliquer les zonesdcoulement tires des courbes de Nikurads.
Si 3 : lcoulement du noyau turbulent nest pas influenc par larugosit, tuyauterie hydrauliquement lisse.
Si < 3 : la rugosit se manifeste progressivement et lorsque arrive 7ou 8 , lcoulement est parfaitement rugueux.
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Notions de base page 17/27 Les pertes de charge
Dtermination de (suite)
Ecoulementturbulent lisse(suite)
Formuleempirique
Les travaux plus rcents des diffrents chercheurs : Lebeau, Karman,Nikuradse, Colebrook se recoupent mais donnent naissance des formulesrelativement complexes.
Nous retiendrons des formules empiriques valables dans des limitesdonnes.
Pour des valeurs de Re comprises entre 2000 et 40000, nous sommes encoulement turbulent lisse. La viscosit nintervient pas encore. Lecoefficient de perte de charge ne dpend que de Re.
2000 < Re 105 = 0,790
d
rugosit absolue
diamtre tube d
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Notions de base page 18/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires
Dfinition Toute dformation de la veine fluide, en direction ou en section provoqueune perte de charge locale dite perte de charge singulire .
Les pertes de charge singulires sont dues la prsence, sur le circuit,daccessoires tels que : coudes, ts, rtrcissements, robinets, vannes,clapets.
Elles sajoutent aux pertes de charge nominales dues aux frottements dansles parties droites.
Le calcul de ces pertes de charge singulires relve actuellement dudomaine de lexprimentation. Les rsultats obtenus sont imprcis etparfois divergents.
Calcul direct Cette mthode consiste calculer sparment, pour chaque accessoire lachute de pression occasionne.
La formule adopte est la suivante :
R = v2g
R est exprim en mtre de colonne de fluide.
v est la vitesse en mtre par seconde.
est un coefficient qui dpend du type daccessoire.Si nous voulons obtenir R en kg/m, il faut multiplier par la massevolumique (en kg/m3).
R = vg
2
2
Sachant que : vg
2
est la pression dynamique du fluide.
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Notions de base page 19/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul direct(suite)
Les tableaux suivant, issu de louvrage de M. Boussicaud permettent dedterminer en fonction de divers cas de figure.Coefficients pour les pertes de charge singulires (formes adaptes auxconduits dair).
Coudes
b
a
d aa
1/2ab
= 2ab
= 3ab
=
30
45
60
90
0,1
0,25
0,5
1,3
0,11
0,3
0,55
1,5
0,13
0,3
0,62
1,65
0,1
0,25
0,5
1,4
0,09
0,23
0,48
1,3
30 1
3
0,1
0,011
0,1
0,032
0,12
0,04
0,1
0,03
0,09
0,03
45 1
3
0,17
0,03
0,15
0,05
0,18
0,06
0,14
0,04
0,13
0,04
60 1
3
0,23
0,05
0,18
0,06
0,22
0,07
0,16
0,05
0,15
0,05
90 1
3
0,4
0,1
0,25
0,08
0,3
0,1
0,23
0,07
0,2
0,07
R/d 1,5 2 3 4 5
R
d
0,27 0,21 0,22 0,24 0,28
Coude polygonal
90
6 sections
R/d
ou
R/a
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Notions de base page 20/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul direct(suite)
Elargissements de section ( se rapporte V1)SS
1
2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
S1 V1S2V2
0,85 0,67 0,51 0,38 0,27 0,17 0,1 0,045 0,012
S1V1
S2
V2
15
30
45
60
90
0,25
0,55
0,69
0,76
0,83
0,22
0,5
0,65
0,72
0,70
0,18
0,38
0,55
0,62
0,57
0,16
0,28
0,37
0,44
0,42
0,125
0,2
0,24
0,27
0,29
0,1
0,14
0,17
0,18
0,2
0,07
0,1
0,11
0,12
0,13
0,05
0,06
0,07
0,07
0,07
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
Rtrcissements de section ( se rapporte V2)SS
2
1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0,46 0,42 0,38 0,33 0,28 0,23 0,18 0,13 0,08
15
30
45
60
90
0,06
0,12
0,18
0,24
0,335
0,065
0,11
0,16
0,21
0,3
0,05
0,10
0,145
0,185
0,26
0,045
0,09
0,125
0,165
0,235
0,04
0,075
0,106
0,14
0,20
0,035
0,06
0,09
0,12
0,17
0,025
0,05
0,07
0,095
0,13
0,02
0,04
0,055
0,065
0,095
0,015
0,02
0,025
0,035
0,04
Exemple : pour un coude cylindrique 90 ayant un rapport Rd
de 1,
nous lisons : = 0,4
S2 V2S1V1
S2V2
S1
V1
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Notions de base page 21/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul direct(suite) Labaque suivant traduit la valeur 2g
vR2
= en fonction de pour de leau.La perte de charge singulire est exprime en mtres de colonne defluide.
100
504030
20
5
10
43
2
1
0,50,40,3
0,2
0,1
0,050,040,03
0,02
0,01
0,0050,0040,003
0,002
0,0010,050,02 0,1 0,2 0,5 1 2 3 4 5 6 78910 20 30 40 50
vitesse 8
97
65
43
2
10,9
0,80,7
0,6
0,5
20
3040
5060
7080
90100
10m
/s
Coefficient de perte de charge
Perte
de
char
ge s
ingu
lire
(
) en m
de flu
ideV2
2g
Exemple : Si dans notre coude 90 ayant un rapport Rd
de 1, la vitesse
du fluide est de 1,5 mtre par seconde.
Nous lisons R = 0,047 m de colonne de fluide.
02/10/00Hydrauliqueversion 1.0
Notions de base page 22/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul parquivalence
Principe Cette mthode consiste assimiler chaque accessoire une longueur droitede tuyauterie de mme diamtre qui aurait la mme perte de charge.
Ces longueurs droites fictives sont ajoutes la longueur relle du rseau.Nous obtenons une longueur fictive du rseau sur laquelle nous appliquonsla thorie gnrale des pertes de charge du linaire. Cette mthode prsenteun grand intrt par sa simplicit dapplication.
La documentation nest pas assez complte. Les tableaux joints en annexepermettent une approche du principe dutilisation.
Exemple
Vanne passage direct
60
Pompe
6 m
8 m
coude90
3 m
coude90
coude90
coude120
coude120
coude90
coude903 m
8 m
1,5 m
1,5 m
3 mVanne
passage direct 60
Calculer les pertes de charge du rseau de refoulement de la pompe (eaunaturelle).
- tuyauterie de diamtre 60,3 - paisseur 3,2
- diamtre interne 53,9 - diamtre nominal 50
- 5 coudes 90 ( Rd
= 1) - 2 coudes 120 ( Rd
= 1)
- 2 vannes passage direct DN 50
Indication : - dbit deau 9 m3/h- vitesse deau 1,15 m/s dans le tube 60,3- perte de charge linique : 24 mm de colonne deau/m de tube.
02/10/00Hydrauliqueversion 1.0
Notions de base page 23/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul parquivalence(suite)
Exemple (suite) Le graphe suivant donne les longueurs droites quivalentes pour lescoudes.
10
15
2
1
0,1
0,2
0,3
0,40,50,60,70,80,9
3
456789
2010 30 5015 40 100
150 200 300 400 500 1000
5040
30
20
100
0,75
1
R/D
=
0,5R/D
= 0 (co
ude br
usque)
1,52
35
Longueurs droites fictives quivalentes aux pertes de charge des coudes
R
D
Ces longueurs sont ajouter la longueur relle de latuyauterie mesure sur l'axe
Long
ueur
dro
ite
quiva
lent
e en
mt
res
(coud
e 90
)
Diamtre en mm
Correction d'angle
Angle Coefficient de correction coude arrondicoude brusque
1530456090
150120
180
0,020,080,180,3811,92,7
0,20,40,60,7511,31,51,7
Exemple(suite)
Coefficient correctiondangle
Longueur quivalente
pour Rd
= 1
Longueur corrige
coude 90 1 1,1 1,1
coude 120 1,9 2,09
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Notions de base page 24/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul parquivalence(suite)
Exemple (suite) Le graphe suivant donne les longueurs quivalentes pour la robinetterie.
10
15
2
1
0,1
0,2
0,3
0,40,50,60,70,80,9
3
456789
2010 30 5015 40 100 150 200 300 400 500 1000
5040
30
20
100
Long
ueur
dro
ite
quiva
lent
e en
mt
res
Diamtre en mm
Vann
es
pass
age d
irect
Robin
ets
soup
ape
tte
droi
te, su
ivant
forme
intr
ieur d
u corp
s
lum
ires
en
ligne
lum
ires
d'q
uerre
Robin
ets
boiss
eau
Longueurs droites fictives quivalentesaux pertes de charge des vannes et robinetsCes longueurs sont ajouter la longueur relle de la tuyauterie
Exemple (suite) Longueur quivalente
vanne passage direct diamtre 50 0,4 m
02/10/00Hydrauliqueversion 1.0
Notions de base page 25/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul parquivalence(suite)
Exemple (suite) Labaque suivant permet de dterminer les quivalences des pertes decharge en longueurs droites de tuyauteries.
D
D
d
D
D
0,1
0,2
0,50,3
0,71
23
710
20305070100
2003005007001000
101215
20253240506580100
150
200
300
400500
700
1000
Orif
ices
en m
m
d
d
d
0,8 0,6 0,4
Rapport d D
25
22
20
16
24
12
10
5 bis6
10 bis
13
18
23
21
19
17
15
14
11
99 bis
87
5
3
4
2
1
2 Elargissement avec angle 203 Rtrcissement brusque4 Elargisssement brusque5 Coude 45 brides*5 bis Vanne passage direct6 Robinet boisseau7 Coude 90 brides*8 T 90 brides*9 Coude 180 brides*9 bis Coude 45 taraud10 T 90 taraud10 bis Entre de rservoir 11 T avec entre latrale 45 brides*12 Coude 90 taraud
13 Sortie de rservoir14 T avec entre latrale 90 brides*15 Coude ferm 180 taraud16 Dshuileur asscheur17 Clapet de non retour clapet articul18 Robinet soupape SERGOSTOP19 Robinet soupape d'querre 20 Sparateur filtre21 Robinet soupape normal22 Clapet de non retour clapet guid23 Filtre tamis24 Sparateur d'eau dshuileur EVACO25 Clapet automatique d'arrt de vapeur
* ou raccord souder Vallourec, en acier
1 Rtrcissement avec angle 20
Long
ueur
en
mt
res
d'un
e tu
yaut
erie
dro
ite d
e m
me
di
amt
re o
ccas
ionn
ant l
a m
me p
erte
de
char
ge
5
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Notions de base page 26/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul parquivalence(suite)
Exemple (suite)
robinet vanne 2 robinet droit soupape (ouvert)
3 robinet d'querre soupape (ouvert)
t ferm d'un ct t
querre coude 180
largissement brusque
7 ajutage ordinaire
rtrcissement brusque
9 coude 45
15 coude de courbure moyenne ou t conique 3/4
8 coude de grande courbure ou t normal
5 coude normal ou t conique 1/2 11 clapet de pied
crpine
1 = ouvert12 = 3/4 ouvert13 = 1/2 ouvert14 = 1/4 ouvert
dD
dD
5 d/D = 1/48 d/D = 1/27 d/D = 3/4
9 d/D = 1/410 d/D = 1/215 d/D = 3/4
4
30 40 50 100 200 300 400 500 1000
0,40,2
1
2345
10
20304050
100
200300
0,5
0,2
1
109
78
156
512
4
3
132
14
long
ueur
qu
ivale
nte
en m
tre
s
diamtre en millimtres
11
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Notions de base page 27/27 Les pertes de charge
Pertes de charge singulires (suite)
Calcul parquivalence(suite)
Exemple (suite) Calcul de la perte de charge : longueur de tube 50
6 + 8 + 1,5 + 3 + 3 + 8 + 1,5 + 3 = 34 m, longueurs quivalentes
5 coudes 90 = 1,1 x 5 = 5,5 m, 2 coudes 120 = 2,09 x 2 = 4,18 m, 2 vannes DN 50 = 0,4 x 2 = 0,80 m,
longueur fictive totale : 34 + 5,5 + 4,18 + 0,80 = 44,48 45 m, perte de charge circuit de refoulement :
24 x 45 = 1080 mm de colonne deau.
Note : il y aura lieu de rajouter les pertes se charge dues au systmedarrosage.
ACCUEILSommaire gnralPartie : Notions de basePrambuleChapitre 5 : Les pertes de chargeSommaire du chapitreGnralitsNotions de circuitCaractristiques des composantsLa rugosit
Relation de BernoulliNotion de perte de chargeEquations de Bernoulli
Pertes de charge liniquesEquation gnraleAutres expressions
Coefficient de perte de chargeLes facteurs d'un coulementRgimes d'coulementNombre de ReynoldsVitesse critique
Dtermination de lambdaDfinitionCourbes de NikuradsEcoulement laminaireEcoulement turbulent lisseEcoulement turbulent rugueux
Pertes de charge singuliresDfinitionCalcul directCalcul par quivalence
Chapitre 1 : Rappel des dfinitionsChapitre 2 : Hydrodynamique : quations fondamentalesChapitre 3 : Les coulementsChapitre 4 : Les pertes de charge
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