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perte de charge sur 40 Km



  1. #1
    LoloBry

    perte de charge sur 40 Km


    ------

    Mon patron m'a demandé de faire un calcul de perte de charge et je suis perdu
    Je n’ai pas les bases et en cherchant sur internet c'est plus compliqué que ce que je peux faire sans aide : SOS

    J'ai un circuit de 40 Km de long qui fait des serpentins en montant et en descendant.
    Il est ouvert aux deux extrémités et ne comporte pas de pompe.
    Les deux extrémités remontent verticalement pour être plus hautes que l'ensemble du circuit.

    Mon patron me demande ce qui ce passe en entrée et en sorite si on verse de l'eau dans un gros entonnoir à l'entrée (12 500 litre/heure) ?

    Vu que le circuit est long de 40 Km et comporte 400 coude à 180° je pense que les frottements ont un impacte important. Je ne métrise pas le concept de perte en ligne.
    J'ai lu sur le sujet et j'ai trouvé ca complexe et passionnant.
    Dans un premier temps je voudrais comprendre non pas les détailles mais le phénomène général, par exemple :

    1) est ce que mon eau va avoir du mal à rentrer dans mon circuit (''stagner'' dans la goulotte d'admission) ?
    2) est ce que dès que je mets de l'eau en entrée il s'en écoule à la sortie ou y a il un temps de latence ?
    3) est ce que si je rehausse l'entrée par rapport à la sortie ca aide ?
    5) il semble que tout les rétrécissements (coudes vannes etc.) influent sur la perte en charge mais est ce que si le circuit monte et décent 10 fois de suite cela a il une incidence ?

    Quelques mots simples sur les effets attendus seraient appréciés par le néophyte que je suis.
    On peut voir le système sur le lien suivant : https://www.sciencephoto.com/image/4...uction-SPL.jpg

    Pour ceux qui veulent cogiter et qui ont un logiciel voila les paramètres du circuit :

    1 Description du circuit

    Dans une serre agricole de 100 mètre par 15 mètres, chauffée à 35°C, on a un circuit constitué de tubes qui forment un serpentin. (Voir lien https://www.sciencephoto.com/image/4...uction-SPL.jpg)
    Le circuit fonctionne par trop plein (pas de pompe)
    On entre par un gros entonnoir situé à H = 6 m de haut, la sortie est a h = 6 m (si besoin on peut la descendre avec un mini de h = 3m et le circuit varie entre 0.5m et 2.5m de hauteur.
    Il est constitué de 10 modules reliés entre eux. Chaque module comporte 40 tubes horizontaux de 100 m de long, répartis sur 20 niveaux (2 tubes par niveau).Pour constituer le circuit les tubes sont reliés à leur extrémités en changeant de niveau pour former un serpentin qui s'élève.
    L'eau circule toujours en remontant le serpentin et lorsqu'elle arrive en fin de module (donc en haut) un tuyau redescend vers le bas du module suivant.

    2) Paramètres physiques

    Tubes en plexiglas (acrylique / PMMA) de Ø intérieur: 100 mm
    Fluide circulant (eau + micro algues) donc viscosité µ: ? (on prend celle de l'eau pour démarrer ?)
    Q = 3.5 litre/seconde
    Longueur du système 40 000 m en quasi horizontal et 9 sections verticale de 2.5 m chacune (dans les sections verticales le fluide circule vers le bas)
    Assemblage : emboité collé (type tuyau PVC)
    400 Coudes à 180° en PVC : R/D:1,5 model 3d
    10 Vanne à passage direct (à visser)
    Altitude : 147 m
    Pression atmosphérique +/- 1013 hecto pascal
    Température du fluide) : 35 °C (idem en extérieur au tube car la serre est chauffée

    Alors : Laminaire ou turbulent ? Faite vos jeux !
    Et merci pour votre aide

    -----

  2. #2
    phys4

    Re : perte de charge sur 40 Km

    Bonjour,
    c'est vraiment un circuit impressionnant, avoir toutes les réponses demandera beaucoup de travail, voici quelques premières réponses rapides:
    Citation Envoyé par LoloBry Voir le message
    Dans un premier temps je voudrais comprendre non pas les détailles mais le phénomène général, par exemple :

    1) est ce que mon eau va avoir du mal à rentrer dans mon circuit (''stagner'' dans la goulotte d'admission) ?
    2) est ce que dès que je mets de l'eau en entrée il s'en écoule à la sortie ou y a il un temps de latence ?
    3) est ce que si je rehausse l'entrée par rapport à la sortie ca aide ?
    5) il semble que tout les rétrécissements (coudes vannes etc.) influent sur la perte en charge mais est ce que si le circuit monte et décent 10 fois de suite cela a il une incidence ?
    1 - Il n'y a pas de raison pour un blocage à l'entrée, mais il y aura une mise en mouvement progressive de l'ensemble de la colonne d'eau.
    L'inertie totale sera de 31 tonnes d'eau à déplacer, il faut donc compter l'impulsion de cette masse d'eau qui devra avancer à 0,44m/s

    2- le temps de latence est d'une part, le temps de mise en mouvement de la colonne, d'autre part, la propagation de la poussée qui se fera comme la vitesse du son dans le tube. Cette vitesse de propagation dépend de l’élasticité du tube, elle est très inférieure à la vitesse du son dans l'eau.

    3- Il vaut mieux rehausser l'entrée afin de pouvoir fournir rapidement l'énergie nécessaire à la mise en mouvement de la colonne et ensuite l'énergie de frottement dans le tube.

    5- Car le 4 a disparu ! Les montées et descentes ont peu d'influence. Il faudra tenir compte des rétrécissements s'ils sont importants et nombreux.

    Au revoir.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  3. #3
    Jaunin

    Re : perte de charge sur 40 Km

    Bonjour, LoloBry,
    Encore bienvenu sur le forum de Futura-Siences.
    Avez vous essayé une recherche sur le forum.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://forums.futura-sciences.com/ph...de-charge.html

    http://www.eyrolles.com/BTP/Livre/me...9007?PHPSESSID=

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