Questions théoriques sur les pertes de charges dans une conduite (Idel' Cik)
Bonjour à tous,
Je travaille actuellement sur des calculs de perte de charge (PDC dans le reste du message) le long d'une conduite et j'aurais plusieurs questions théoriques concernant l'évaluation de ces pertes de charge (cela risque d'être long...). Ces questions concernent essentiellement la traduction française de l'ouvrage "Mémento des pertes de charges" d' Idel'Cik. Elles portent peut être sur des détails qui peuvent ne pas jouer un grand rôle dans le bilan final des PDC le long du chemin d'eau (point de vue ingénierie), mais je voulais savoir si l'un d'entre vous aurait tout de même des explications à me donner (point de vue scientifique).
• 1ère question :
Il existe dans le chapitre 5 du Mémento d'Idel'Cik (intitulé "Variation progressive de la vitesse") des formules permettant d'évaluer les PDCs lorsque la galerie change de forme de section (transitions rond->carré et carré->rond). Je parle ici des diagrammes 5.3 et 5.5 notamment. Toutefois ces formules ne semblent valables que pour un élargissement de la section ? Ainsi lorsque je veux évaluer les PDC dans une transition rond-carré ou carré-rond dans laquelle la section diminue, je dois utiliser la formule 3.7 issue du chapitre 3 ("Entrée de l'écoulement dans les conduites et canaux"). Or celle-ci ne semble à priori concerner que les rétrécissements progressifs rectilignes dans le cas d'une conduite circulaire.
Je voudrais donc savoir pourquoi n'existe t'il pas de formule équivalente au 5.3 et 5.5 pour les rétrécissements ? Est ce que l'utilisation de la formule 3.7 pour les rétrécissements de section carré (voir même pour les changements de forme de section) n'est elle pas abusive (c'est à dire que la pDC serait sous évaluée, car ne prenant pas en compte les PDCs créées par les turbulences induites par les changements de formes) ?
• 2eme question :
En lien avec ma première question et concernant la formule 1) du diagramme 5.5 : N'ya t'il pas une erreur dans la formule (voir image ci-dessous) pour calculer l'angle d'ouverture équivalent dans le cas d'un passage du cercle au rectangle ? En effet il semble y avoir un problème de dimension dans le terme sous la racine (des m² auquels on soustrait des mètres) ?!
erreur_idel_cik.png
• 3eme question :
Existe-t-il une formule permettant d'évaluer les PDC due à la présence d'un embranchement "mort" dans un réseau. Je veux dire par la qu'une conduite rejoindrait ma conduite principale (en l'occurrence elle la rejoint perpendiculairement) mais qu'aucun débit ne transite par ce tronçon (voir schéma ci-dessous) ?
branche_morte_conduite.png
Pour l'instant j'évalue ces pertes de charge avec une formule censée évaluer les pertes de charge dans une rainure issue du manuel d'hydraulique générale d'Armando Lencastre.
• 4eme question :
Je suppose que les PDC sont accentuées lorsque plusieurs singularités créant des turbulences se succèdent. Existe-t-il un moyen d'évaluer l'augmentation des pertes de charge dans le cas ou plusieurs singularités se suivent ? Existe-t-il des règles de calcul permettant d'évaluer la longueur de conduite aval sur laquelle une singularité va avoir de l'influence ? (Le manuel d'hydraulique générale d'Armando Lencastre indique 50 fois le diamètre de la conduite pour un coude , sans toutefois préciser quel type de coude, et quel angle/rayon de courbure).
Merci par avance a ceux qui prendront le temps de répondre à mes questionnements. Si mes questions paraissent un peu obscures ou non précises n'hésitez pas à me demander des précisions.
Encore une fois, je me doute que lorsque l'on voudra évaluer de façon précise les PDCs le long d'un chemin d'eau relativement complexe on utilisera plutôt des logiciels de calculs numériques et non pas les formules et abaques que l'on peut trouver dans la littérature et qui ne collent jamais au cas particulier, mais je voulais tout de même savoir si il existait des formules analytiques pour les différentes problématiques exposées ci dessus.
Redzaghi
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