Équilibrer le débit d'eau

[laurentin73]

Bonjour à tous,
je cherche des idées pour résoudre un problème bien réel :

Un tuyau d'eau diamètre 32mm se divise dans un "Y" en deux autre tuyaux de même diamètre. Les deux branches ont une longueur équivalente (100 m) et coulent à l'air libre.
Par contre, la deuxième branche se termine 30 m plus bas que la première et donc, pour le moment, pratiquement tout le débit passe dans la sortie la plus basse.
Je voudrais équilibrer les débits, j'avais pensé restreindre la section du tube au niveau du Y pour la branche "basse".


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[LPFR]

Bonjour.
Oui. Ça doit marcher. Le seul inconvénient est que l’équilibre dépendra du débit.
Pour un faible débit, il faudra que la restriction du tube d’en bas soit plus importante que pour un débit plus fort.
Au revoir.

[Coccinelleamoustaches]

J'approuve ce que dit LPFR ^^
Je viens de faire un calcul sur un coin de table pour vérifier, et la réduction de section nécessaire pour équilibrer l'écoulement dépendrait effectivement du débit.

Par contre, ce que je pourrais proposer pour s'affranchir du problème, ce serait d'introduire des pertes de charge dans la branche basse, afin de compenser le gain d'énergie cinétique par pesanteur, et ré-équilibrer les débits. C'est un peu dommage parce que c'est du "gâchis" d'énergie, mais bon...
J'ai d'abord pensé à mettre un matériau poreux dans la conduite, mais là encore on serait dépendant du débit.

S'il y a un moyen d'introduire des pertes de charge indépendantes du débit, ça pourrait le faire, mais dans l'immédiat je n'en vois pas ^^

EDIT : j'avais dit des bêtises dans un premier post, que j'ai corrigées (j'espère)

[laurentin73]

Merci pour vos réponses rapides.
mon tuyau est alimenté assez régulièrement dans le temps, le débit doit varier assez peu.
Une simple vanne pourrait servir à faire varier la section de passage après le Y ; à régler au pire si le débit change beaucoup.

@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Coccinelleamoustaches]

Oui, si le débit varie très peu, une vanne devrait le faire je pense. Par contre, si ça change beaucoup et fréquemment, il faudra la régler toutes les deux minutes, voire l'automatiser et ça va être la galère ^^

[Amanuensis]

Une idée à discuter: installer un découplage par une chute franche.

L'idée consiste à ce que les deux pentes soient identiques à la sortie du Y, et d'insérer sur chacun des circuits un peu plus loin une chute verticale d'une hauteur au moins trois fois le diamètre, et d'un diamètre si possible supérieur au reste.

Les débits seront à peu près identiques de par l'égalité des pentes au début.

L'avantage (si ça marche) par rapport aux solutions précédentes est que cela ne réduit pas les débits max. Et l'égalité ne dépendra pas des débits.

(C'est inspiré de ce qu'on fait pour une descente des eaux de pluie, quand elle récupère les eaux venant de deux gouttières, e.g., descente située au milieu d'un pan de toit.)

[Coccinelleamoustaches]

Je t'avoue que je vois pas bien comment ça marche physiquement... Dans mon idée, à partir du moment où le fluide descend, il va gagner en énergie, et donc être privilégié, peu importe "à quel moment" ou "comment" il descend... Et si c'est une perte de charge camouflée sous cette chute franche, on risque encore d'être dépendant du débit, non ?
Je demande juste par curiosité ^^
Tu aurais une référence vers un système du genre ?

[LPFR]

Re.
Ma solution pour que les deux sorties aient un même débit est de monter l’eau à 30 m et installer le Y à cette hauteur.
La sortie « basse » tombera à travers un tuyau ouvert en haut, pour éviter l’effet siphon.
A+

[Amanuensis]

Je t'avoue que je vois pas bien comment ça marche physiquement... Dans mon idée, à partir du moment où le fluide descend, il va gagner en énergie, et donc être privilégié

Les pentes au début doivent être égales => même débit, à la précision des pentes près et en considérant que le Y est symétrique. L'égalité des débits ne dépend que de la géométrie du Y y compris les branches jusqu'à leur chute.

La chute verticale fait que ce qui se passe en amont n'a pas d'effet sur ce qui se passe en aval: l'eau qui tombe n'est pas «retenue» par ce qui se passe en aval, du moins si le dimensionnement de la chute (hauteur et diamètre) est suffisant.

Tu aurais une référence vers un système du genre ?

Comme indiqué, c'est ce qu'on fait pour les descentes de gouttière. J'ai le problème, une descente unique au bas d'une noue, en cas de forte pluie, le flux d'un côté empêche l'autre flux de descendre (du coup, cela déborde au point haut...). La solution qu'on m'a indiquée (et aussi ce qu'aurait dû faire le couvreur...) est de mettre deux «moignons» donnant dans une même «cuvette de branchement». D'accord c'est un Y dans l'autre sens, mais il me semble que la logique est la même.

[Amanuensis]

PS: J'ai supposé, peut-être à tort, que c'est comparable à de l'évacuation, i.e., le mouvement de l'eau est seulement dû à la pesanteur, pas à une pompe en amont du Y.

[sitalgo]

B'jour,

mon tuyau est alimenté assez régulièrement dans le temps, le débit doit varier assez peu.
Une simple vanne pourrait servir à faire varier la section de passage après le Y ; à régler au pire si le débit change beaucoup.

Si tu n'as pas besoin d'une grande précision, que ça ne coûte pas cher, ça fera l'affaire.
Évite une vanne 1/4 de tour à boisseau sphérique, plus délicate à régler et qui sert habituellement en tout ou rien, à la longue le joint n'aime pas les positions intermédiaires.

[LPFR]

...
Évite une vanne 1/4 de tour à boisseau sphérique, plus délicate à régler et qui sert habituellement en tout ou rien, à la longue le joint n'aime pas les positions intermédiaires.

Bonjour.
J’ajuterais que quand on en a besoin, elles ne ferment plus.
Alors que les bonnes vieilles vannes « potence » ferment encore de dizaines d’années plus tard.
Au revoir.