ETUDE D’ UN SYSTEME HYDRAULIQUE

Lycée Edouard Branly 2006/2007

Mrs Adrados et Sauzeix

SOMMAIRE

I- Présentation du système

II – Mesures effectuées sur le système

III – Autres activités mises en place pour l’an prochain

I - Présentation du système

• Banc dynamique EX400 deltalab

• Débit d’eau maximum : 2500 l/h

• Longueur utile du canal : 1 m

• diamètre : environ 20 mm

Circuit hydraulique

• Canalisation horizontale• Origine des pertes de

charges singulières : 1. Robinet et vanne2. Coudes et bifurcation3. Elargissement et

rétrecissement brusque4. Raccord en T5. Diaphragme

Organes de mesure

• 14 tubes piézométriques pour la mesure de pression

• Diaphragme calibré pour les mesures du débit

Alimentation en eau et pompage

• Pompe hydraulique LEROY SOMER PSP 23 T associée à un variateur VARIAL VNMA cegelec

• Réservoir d’eau cylindrique qui fait office de basses eaux et d’arrivée du circuit fermé

Cuve supérieure

Possibilité de relever la hauteur d’eau en sortie du système à l’aide d’un chronomètre

II – Mesures effectuées sur le système

A partir de la mesure de h(t) dans la cuve et du tableur Excel les élèves déduisent la vitesse de l’écoulement puis le débit.

Mesure de débit expérimentaley = 0,0467x - 0,0114

R2 = 0,9997

0

1

2

3

4

5

6

7

0 20 40 60 80 100 120 140

temps (s)

ha

ute

ur

(cm

)

Etude des pertes de charge à débit constant

1. Ecriture du théorème de Bernouilli

2. Identification des pertes de charge

3. Mesure de la perte de charge sur l’ensemble du système hydraulique

4. Mesure de la perte de charge introduite par la canalisation élargie

5. Calcul du nombre de Reynolds et nature de l’écoulement.

6. Vérification du calcul précédent avec un abaque

•On calcule les pertes de charge :

avec un coefficient de normalisation déterminé par un abaque, D/R la rugosité relative, le nombre de Reynolds.

g 2D

Lv J

2

III – Autres activités mises en place pour l’an prochain

1. Analyse du dimensionnement de la pompe hydraulique utilisée :

Les élèves utilisent les fiches constructeurs Leroy Somer pour déterminer la pression utile (entre 1 et 1,1 bar), la hauteur manométrique totale (HMT) et pour un débit donné valident le choix de la pompe en service (PSP 23 T)

Sélection de la pompe par courbe

Sélection par tableau

Le point de fonctionnement nominal est repéré par des cases en trame grisée dans le tableau.

Les valeurs standards de pression utile sont fournies aux élèves dans le domainede l’habitat, de l’arrosage et de l’irrigation.

2. Utilisation d’un logiciel de simulation pour le dimensionnement d’une pompe hydraulique : http://www.mecaflux.com/Pompes.htm#LOGICIEL_CALCUL_POMPE_

3. Travail sur fiche constructeur LEROY SOMER :