Pertes de charges |
Écrit par Gontran Pic |
Lundi, 12 Janvier 2009 18:34 |
On peut observer que la pression d'un liquide réel diminue tout au long d'une canalisation dans laquelle il s'écoule, même si elle est horizontale et de section uniforme, contrairement au théorème de Bernoulli. De plus, la pression du fluide diminue après le passage à travers un coude, une vanne ou un rétrécissement. On en conclue qu'un fluide réel, en mouvement, subit des pertes d'énergie dues aux frottements sur les parois de la canalisation (pertes de charge systématiques) ou sur les "accidents" de parcours (pertes de charge singulières). Les expériences réalisées par Reynolds (1883) lors de l'écoulement d'un liquide dans une conduite cylindrique rectiligne dans laquelle arrive également un filet de liquide coloré, ont montré l'existence de deux régimes d'écoulement : laminaire et turbulent. Un écoulement laminaire a certes beaucoup moins de pertes de charges que l'écoulement turbulent. Pourtant, dans les barrages, l'écoulement est toujours turbulent. L'écoulement turbulent, malgré de fortes pertes de charges, produit beaucoup plus d'énergie qu'un écoulement laminaire. Dans la conduite forcée, les pertes de charges sont traduites par une petite émission de chaleur. C'est pour cela que l'on parle de rendement (de tant de %) : on doit tenir compte des pertes de charges, sinon la production envisagée est fausse.
Le théorème de Bernoulli (exemple d'application des pertes de charges): Pour calculer, en tenant compte des pertes de charges, le travail fourni par une installation, il suffit de rajouter les pertes de charges au théorème de Bernoulli : ΔJ1-2 représente les pertes de charges. Etant négatives, rajouter les pertes de charges revient à les soustraire de l'équation. Lorsqu'on considère un fluide réel, les pertes d'énergie spécifiques ou bien comme on les appelle souvent, les pertes de charge dépendent de la forme, des dimensions et de la rugosité de la canalisation, de la vitesse d'écoulement et de la viscosité du liquide mais non de la valeur absolue de la pression qui règne dans le liquide.
Le calcul de la perte de charge linéaire, celle correspondant à l'écoulement général dans un conduit rectiligne, est donné par la formule générale suivante :
• Δp = perte de charge linéaire en Pa
Causes des pertes de charges: 1) La perte de charge due au frottement est : 2) La perte de charge due à la différence de niveau : |
Mise à jour le Mercredi, 04 Février 2009 18:33 |