Pertes de charges singulières

[VinceIntec]

Bonjour,

Introduction:
J'ai pour projet de créer un fichier excel afin de modéliser un circuit hydrolique et d'en définir ses pertes de charges dans le but de choisir une pompe hydraulique ni sous-dimensionner, ni sur-dimensionner.
Pour avoir la perte de charge totale du circuit je fais la somme de toutes les pertes de charges.

Mon problème: Quel Diamètre utiliser?
La formule des pertes de Charges Singulieres qur j'utilise est DH=K*rho*v²/(2g)
K= coef de perte de charge singuliere;
rho= densité;
v=vitesse;
g=9.81...;
N'ayant pas directemnt la vitessse je passe parle débit Q avec v=4*Q/(Pi*D²);
Pi=3.14....;
D= Diametre de la section;

Soit DH=K*rho*[ 4*Q/(Pi*D²) ]² / (2g)

Cependant:la vraie queston
Si je prend comme singularité un rétréssissement de section
Scéma:
Fluide(liquide)==> 100mm ]= 10mm Fluide(liquide)==>
Le coeficent lié est de 0.46;OK
Mais das ma formule pour la perte de charge de ce composant, quelle valeur de D prends-je?
La valeur entrante (100mm) ou sortante(10mm) ou autre?

J'espere avoir été assez clair et j'espere mériter votre attention sur une vraie question e physique et non d'excel comme je l'ai vu sur d'autre discussions...

Par avance merci beaucoup de m'aiguiller.
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[Zabojade]

Bonjour VincEnc,

Je commence toutes mes réflexions par un dessin, je propose que tu fasses de même et nous envoie un schéma sur papier de ce circuit avec la pompe. Cela t'aidera aussi à définir les principales variables.

Bon courage,

Z.

[VinceIntec]

Tout d'abord, merci de traiter mon sujet si rapidement, je ne m'y attendais vraiment pas.

Désolé je pensais avoir été clair dans mes explications, de ce fait; voici un petit schéma de cette situation qui n'est qu'un exemple:




Mon problème, je le rappel, est que je ne sais pas quelle D utiliser dans ma formule, D1 ou D2 ou autre?


Merci

[Zabojade]

Merci, c'est plus clair à présent,

la perte de charge est la conséquence de ne pas avoir un fluide parfait : lors du déplacement le fluide frotte aux parois. Evidemment cette perte de charge (cad de pression) dépend de la taille du conduit, ce que tu vois avec ce paramètre D.

Dans ton cas la perte de charge TOTALE, doit inclure les pertes de charge sur les deux sections, D1 et D2.

Je pense que les pertes de charge s'additionnent
http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_...ontenu_30.html

ce qui veut dire dans ton cas:


où et incluent respectivement et .

Je pense qu'on néglige alors une perte de charge liée à la transition en soit, qui engendre des turbulences (perte de charge "singulière").

Est ce que je suis clair?

[A voir en vidéo sur Futura]

[VinceIntec]

Alors j’ai compris deux choses :
_Soit tu me dis qu’il faut que je décompose ce rétrécissement en deux tubes ; soit en deux pertes de charges régulières que j’additionne ensuite;
_Soit je dois appliquer ma formule de perte de charge singulière pour D1 et pour D2 et les additionner.

Pour le premier cas ; pourquoi des avaleurs de pertes de charges singulière existerait-ils alors pour cette configuration (rétrécissement sans amorce) ?
Le deuxième cas me convainc moyennement.

Posons le problème autrement ; comment ferait-on pour ce cas-ci ? (rétrécissement avec amorce)



Comme à chaque fois, merci.

[Zabojade]

Je pense qu'il faut définir exactement ce que tu veux calculer. Il y a 2 types de perte de charge:

- régulière, cad liées au déplacement du fluide sur une section du conduit donnée
- singulière, liées au passage où la géométrie du conduit change

Tu parles de perte singulière, mais l'équation que tu donnes semble plutôt décrire une perte régulière
https://fr.wikipedia.org/wiki/Perte_...Darcy-Weisbach

tu peux également vouloir la perte de charge totale, qui est la somme des pertes régulière et singulière.

Tu souhaites alors calculer quelle perte de charge?

[VinceIntec]

Perte de charge régulière:
régulière.PNG
avec lambda qui se calcul selon le Nombre de Reynols Re etc..

Et perte de charge singulière:
singuliere.PNG
Qui est celle qui m'interesse mais je ne sais pas quel D utiliser

J'ai refait mon schéma avec le rétrécissement avec amorce ( avant je le dessinait comme dns la litérature )
futura3.PNG

Désolé je ne sais pas comment fait-on pour afficher les images en "grand"(vu qu'il y en a plusiseurs) comme dans les précédents messages (où il y en avait qu'une).

[VinceIntec]

Je crois avoir trouvé une réponse qui dit qu'il faut utiliser la section la plus petite.

Confirmation???

[Zabojade]

Je n'aime pas trop l'idée de tâtonner pour tirer un paramètre au hasard à la fin, dans ton cours lorsque cette formule t'a été donnée, chaque terme a dû avoir été introduit et décrit.

Par exemple dans ce cas
http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_...ontenu_32.html

c'est v1 la vitesse, à condition que le coefficient K soit K=(1-D1/D2)^2

regarde comment K est défini exactement dans ta formule, ça te donnera quelle vitesse tu dois utiliser.

[VinceIntec]

Alors, je me suis toujours servi d’abaque comme ceci :
abaque.jpg
 
Cependant ce que tu me dis m’intrigue, en particulier ceci :
singuliere_calcul.PNG

Bien que comment savoir si on est en Rétrécissement brusque (tout en haut à gauche de la photo) ou en Entrée de canalisation brusque…. ?
A par ça qui n’est qu’un détail, je me suis intéressé au rétrécissement brusque qui nécessite d’utiliser Sc qui a pour formule détaillé dans cet ouvrage :
Calcul_Sc.PNG

J’ai donc calculé à la main :
Calcul_coef_retress_brusque.PNG
(Lisible j'èspère)

Le But de ce calcul à la mano était de retrouver la valeur de l'abaque.
Or ce n'est pas la meme valeur du tout, du coup;

Qu’est-ce que j’utilise ?
L’abaque ?
Le calcul ?
Est-ce que vous avez la même formule pour le Sc ?

[Zabojade]

salut,

dans ton cas c'est un rétrécissement brusque, je te conseille donc d'utiliser la formule pour calculer K.

Il est possible que le résultat soit différent de l'abaque, mais il devrait rester proche tout de fois,

vérifie également que la définition de K dans ton abaque est la même que celle de ta formule...

Z.

[VinceIntec]

Bien j'etais censé trouver la même chose...

Cependant j'ai trouver une autre formule:


qui est plus en accord avec l'abaque; en tout cas pour le rétrécissement brusque et petite_section/GRANDE_SECTION.

Tout ça sur le site
http://gpip.cnam.fr/ressources-pedag...nConduite.html

Qu'en pensez vous?

[Jaunin]

Avez-vous pu ouvrir le fichier en MP ?

[Zabojade]

Tu parles de quelle formule exactement?

Il me semble que ces formules sont assez empiriques, c'est donc normal qu'elle corresponde plus à ce que tu trouves dans ton abaque.

Si ton exercice est un véritable exercice de création de conduit, alors prends l'abaque, si c'est juste un exercice de cours alors prends la formule. Elle est moins complète car elle néglige entre autres des phénomènes de turbulence, mais elle est plus de niveau lycée.

[VinceIntec]

Non Jaunin je n'ai toujours pas regardé votre lien...

Zabojade, ce n'est pas qu'un simple exercice, c'est un travail, je suis alternant en entreprise...

Le but, je le rappel, est de créer un fichier ou l'utilisateur rentre certains renseignement comme letype de conduit (coude, rétrécissement, tuyau droit...) diamètre du conduit; le débit la longueur; enfin tout ce que le fichier a besoinpour calculer la perte de charge lié a ce qu'il a choisit.
Il pourra choisir de rentrer plusieurs composant et la perte de charge global du systeme sera donné.

Mon problème etait sur les pertes de charges singulieres où le diametre n'est pas le meme en entrée et en sorti.
D'où je voulais savoir dans le calcul de perte de charge singuliere; quel diametre j'utilise.
Il s'avèere qu'il faut que j'utilise le diametre le plus petit à chaque fois.

Ensuite, durant la discussion d'autre formules ont fait surface dans ma vie et donc des doutes ce sont installés; comme les formule que vous m'avez donné pour chaque pertes de charges singulières (alors qu'avant j'utilisais des abaques).

D'ailleurs ici:
singuliere_calcul.PNG

Pour le calcul du K pour une divergence; j'ai fais des calculs; et pour des angle de 30 et 60° je trouve des valeurs de K négative...
K ne peut pas etre négatif pour des calculs de pertes de charge...
Pour 15° et s/S=0.1 K=0.53
Pour 30° et s/S=0.1 K= - 0.8
Pour 45° et s/S=0.1 K=0.69
Pour 60° et s/S=0.1 K= - 0.25
Meme si j'en prends la valeur absolue, cela ne suit pas une evolution normal de K;qui devrait etre:
K(15°)<K(30°)<K(45°)<K(60°).


Pour finir je vais essayé avec l'autre formul trouvé pour cette divergence:
divergence.PNG
sur le site:

http://gpip.cnam.fr/ressources-pedagogiques-ouvertes/hydraulique/co/3grain_PertesChargeVariationsS ectionConduite.html

Et ci cela ne convient pas, je resterais avec mes abaques.

Avis???
(Jaunin je regarde ton lien ce midi si ç marche sur mon smartphone)

[VinceIntec]

Cette Derniere formule ne semble pas concluante puisqu'elle ne depend pas de l'angle, du coup c'est bisard à accepter.

Entre toutes ces façons et formules;
C'est un peu "Choisis ton camps camarade" je trouve...

Je vais donc continuer d'utiliser mmes abaques et je verrai bien expérimentalement si je retrouve mes petits.

Merci pour cette discussion.

[Jaunin]

Je ne suis pas sûr que cela fonctionne sur votre Smartphone, c'est la bible des pertes de charge.

http://www.eyrolles.com/BTP/Livre/me...-9782212059007

[Zabojade]

Salut,

Si c'est pour une application pratique, prends bien soin de choisir avec discernement. En effet les formules sont en général claires mais négligent beaucoup de phénomènes.

Je te conseille alors les abaques, en général plus empiriques. Il faudra juste que tu saches trouver la valeur qui correspond à ton cas.

Lorsque tu auras construit ton circuit hydraulique, tu pourras en profiter pour mesurer les pressions et voir si la prédiction des abaques est correcte.

N'hésite pas à poster ce que tu auras fait et trouvé, je suis curieux de voir ce que cela donne.

Bon courage!

Z.