détermination de débit

[invite16ee56af]

Bonjour,

dans le cadre d'une étude, je souhaite déterminer un débit dans une tuyauterie, mais malgré mes calculs je ne trouve pas de valeurs cohérente.

j'étudie un circuit de refroidissement qui se décompose:
une pompe (200m3/h, 3b, hmt=40m) envoie de l'eau vers 2 reservoirs en hauteur (35m3 chaque). son role est de maintenir un niveau haut dans les réservoirs. Les réservoirs se vides par gravité à pression atmosphérique et l'eau est dirigé vers les éléments à refroidir. le trop plein est renvoyé vers une fosse annexe.

je souhaite déterminer le débit de vidage des réservoirs.
j'ai utilisé les relations Q= PI x r² x v et v= RAC( 2xgxh)

v= V(2 x 9.81 x 7) = 11.71 m/s

Q= PI x 0.074² x 11.71 = 0.201 m3/s = 726 m3/h.


Or le réservoirs ont été conçu pour offrir un tampon de 30 min en cas de coupure d'eau, soit un débit de 140m3/h.
un récent essai a montrer que ce tampon pouvait descendre à 10min, ce qui représenterait un débit de 420m3/h.

mes calculs en sont loin.

ai-je fait une erreur?

ci joint un schéma de l'installation:


merci d'avance pour votre aide et vos conseils.

FaaB.
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[LPFR]

Bonjour.
Dans votre calcul de la vitesse du l'eau vous avez utilisé une hauteur de 7 m.
Je ne comprends pas les hauteurs. Combien vaut la chute totale entre le niveau de l'eau et la sortie vers l'extérieur, 7 m? De plus cette hauteur ne sera pas constante quand les réservoirs se videront.
C'est quoi les 3 m qui figurent dans votre schéma?
Avec un débit de 0,2 m3/s on vide les 35 m3 en 35/0,2 = 175 secondes.
Au revoir.

[mbochud]

Bonjour,
Selon le dessin la différence de hauteur entre le sommet du réservoir (non pressurisé) et la sortie de l’équipement à refroidir semble être pratiquement 40m?

[invite16ee56af]

Bonjour LPFR,

pour cette étude je désire déterminer le débit sous réservoir, c'est la raison pour laquelle j'ai retenu une hauteur d'eau de 7m.

les eaux pompées sont dirigées vers le réservoir, mais une certaine quantité est directement redirigé vers une fosse annexe par trop plein.

l'eau est pompée à une pression de 3b jusqu'au sommet des réservoirs. ceux-ci sont ouvert (sommet des réservoirs à l'air libre), et l'eau qui y est continue s'écoule gravitairement vers l'équipement à refroidir.

en fonctionnement normal, les réservoirs ne se vident pas (c'est essentiellement un tampon en cas d'arrêt de la pompe pour pouvoir démarrer une pompe de secours en maintenant une circulation d'eau sur l'équipement qui ne peut se permettre une rupture du refroidissement sous peine de casse définitive).

la hauteur totale entre eau pompée et niveau d'eau dans les réservoirs est de l'ordre de 40m.
le circuit est doublé jusqu'à un répartiteur qui dispatche l'eau vers 3 zones de l'équipement.

le sommet de cet équipement est situé 3m plus haut que ce répartiteur.

En effet un débit de 0,2m3/s est excessif, la réalité devrait être environ 10 fois plus petit.
je souhaite le vérifier par calcul.

j'espère être assez clair.

merci pour votre aide.

FaaB.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Le calcul que vous avez fait est un calcul idéal en supposant que l'eau est "sèche" (pas de viscosité), que le flux est laminaire et que la vitesse est effectivement sqrt(2gh). Aucune des ces hypothèses sont satisfaites dans la réalité, mais il est très difficile d'en tenir compte. Le fait que le résultat soit très au dessus du flux minimum est rassurant. Cela veut dire que ce dernier pourra être atteint en cas d'émergence. Par contre, il ne sera pas question de laisser passer l'eau à toute vitesse. Il faudra un limiteur de débit pour assurer la durée.

Mais je ne comprends pas pourquoi vous mélangez le débit des pompes qui remplissent le réservoir avec le vidage du réservoir. Le vidage doit assurer et le fonctionnement normal et le fonctionnement de secours. Il faut obtenir le bon débit de ces réservoirs, puis mettre des pompes qui aient un débit un peu supérieur. Mais le débit de vidage des réservoirs n'ai rien à voir avec le débit de remplissage aussi longtemps que ce dernier est plus grand que le premier.

[invite16ee56af]

Merci LPFR pour ce complément.

en effet le débit d'alimentation des réservoirs ne rien a voir avec celui de vidage (cela permet juste de définir que le débit de vidage ne peut excéder 200m3/h sans quoi ces réservoirs seraient vide) d'ailleurs je n'ai pas intégrer les caractéristiques de la pompe dans mes calculs.

je vais essayer de refaire qqchose en tenant compte des pertes que vous précisez afin de retrouver plus de cohérence.