Calcul des réseaux de distribution d'alimentation en eau potable
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8/10/2019 Calcul des rseaux de distribution d'alimentation en eau potable
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CHAPITRE8
CALCUL
DES
RESEAUX HYDRAULIQUES
(OU
AERAULIQUES)
EN REG I ME
PERMANENT
ET
FLUIDE INCOMPRESSIBLE
[E.RIEUTORD], [1985], INSA de Lyon, tous droits rservs.
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8/10/2019 Calcul des rseaux de distribution d'alimentation en eau potable
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VIII.3
CALCUL
DES
RESEAUXHYDRAULIQUES
(OUERAULIQUES)
EN
REGIME
PERMANENTET
FLUIDE
INCOMPRESSIBLE
L'tudede l'coulementpermanent dansunrseau constitude
conduites et
d'lments
de
connection (coudes,branchements,
..) ou
d'alimentation
(pompes,
ventilateurs,
. )est
habituellement mene
en d-
composant le
rseau
en tronons lmentaires.
Pour
chacun de ces tronons,
la
diffrencedecharge entreles
extrmits
peut alors tre
estime
en
fonctiondudbitqui le
traverse
Lorsqu'il s'agitdeconduites rectilignes
desection
constante,
on applique les rsultats obtenus au chapitre 7 prc-
dent.Par
contre,
lorsque le tronon considr comporte dessingularits,
tellesque coudes, changements de section,
...,
il convient galement de
prendre en compte les
pertes
de
charges singulires introduites
par ces
lments. Enfin,lecalculdesrseaux supposequesoit connuelacharge
fournie
ou
absorbe par
les
machines gnratrices (pompes, ventilateurs,
...)
ou rceptrices (turbines,...)placessur cerseau.
Pour
les organes passifs (conduites, coudes,
...)
la diffrence
de
charge AH - H - H entrel'entreet la sortie est exprime sous la
forme
gnrale
AH
-Kq|q|
o K est un
coefficient caractristique fonction
de la
gomtrie
del'l-
ment considr,
du dbit,de la
viscosit
et de la
compressibilit
du fluide
qui
y
circule
(
travers souvent
les
nombres
de
Reynolds
et de
Mach), etc.
Pour
une
conduite simple,
K =
A
Re, i _ > , o
D
u
est le diamtre
l
D
J
D
H
hydraulique,
S la
section,
L la
longueur
et A le co effici ent de
perte
de
charge.
[E.RIEUTORD], [1985], INSA de Lyon, tous droits rservs.
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VIII.4
Par convention,on considre q comme positif lorsque
l'coulement
sefait dans un sens pralablement choisi pour
1*lment
considr habituel-
lement
de
l
f
entr e vers
la
sortie,
la
dfinition
de ces
termestant
d
f
ailleurs souvent,arbitraire.
Pour
une machine hydrauliques la diffrence de charge
AH
*H -H
entre l'entre
et la
sortie
est une
relation
relativement
r a
m n i
e s
complexe fonction
f
outre
du
dbit,
de la
vitesse
de
rotation. Avec
la
convention choisie
(q
positif
si
l'coulement
de l'entre
vers
la
sortie),
elleest positive pour une machine rceptrice
(turbine)
etngativepour une
machine gnratrice (pompe
s
ventilateur).
~Pz^tes
de
charge
singulires
Avant d
f
aborder
lesmthodesde
calcul
des
rseaux,nous donnons
ci-aprs
quelques indications sur
l'estimation
des pertes de charge intro-
duites
par les
singularits
du
rseau telles
que
coudes,, convergents, diver-
gents,rtrcissements brusques,vannes,clapets, etc.
Pour
ces
lments,
l
f
analyse
dimensionnelle
montre que la
perte
de
charge singulire qu'ilsoccasionnent peut tre exprime sous laforme:
V
2
AH =
2g
o V est une
vitesse moyenne caractristique
et un
coefficient qui, pour
un
type
d
f
lrnentdonne,
dpend
denombreux paramtres
tels
que
nombre
de
Reynolds et deMach, tat de surface, gomtrie et,parfois
mme,
de la
position sur le circuit.
ExempJ._e
?
coude circulaire
Pour
unnombre de Reynolds
-
>
10 ,
on a
aoproximativement,
c-oo.)
3
5
En gnral,les formules permettant le calcul du coefficient de
perte
decharge singulire
sont;
empiriques, tant latraduction de rsul-
tats
exprimentaux et ce
n'est
que dans certains cas trs particuliers
(largissement brusque
par
exemple) qu'il
est
possible,
partir
d'un
calcul
thorique,
d'estimer
la
valeur
de
.
[E.RIEUTORD], [1985], INSA de Lyon, tous droits rservs.
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VIII.5
Etant
donn
le
nombre extrmement lev
de
singularits pouvant
tre rencontre
sur un
rseau
?
il
n'est
pas
possible
ici de
reproduire
les
inombrables formules ouabaques permettantdecalculerlespertesdecharge
singulirescorrespondantes
et
nousrenvoyons, pour cela,
aux
ouvrages
spcialiss, telsque le
"Mmento
despertesdecharge",de
I.E. IDEL'CIK,
Eyrolles.
Remarque
Lorsque lessingularits ont unecertaine longueur dveloppe l e ,
les formules empiriquesqui sontdonnes dans lalittraturedistinguent
parfois laperte decharge rgulire correspondant cette longueurde l a
perte
de
charge singulire proprement dite
:
V
2
AH .= A
-
~+ AH .
total 2g D sing
C'est
le cas, en particulierpourcertains coudes, diffuseurs ou
convergents
de
grande
longueur.
A.RESEAU
SERIE
II
s'agitdu cassimpleotous leslments sont placsen srie,
donc
parcourus
dans
le
mme sens
par un
mme dbit
q
Entrelacharge
H
l'entre etcelle
H
c
lasortiedurseau,
il D
on a, enadmettant leprincipede 1
f
additiyitdespertes (ougain)de
charge, larelation suivante i
H
E S
*
?
K
i
q2 +
?
AH
sj
+
l
AH
n,k
![FichesVH serieII 04 · d'Alimentation en Eau Potable (AEP) [6]. Mars 2013 . ... L'objectif de cette collection "fiches pratiques aide-mémoire" est de fournir une série de](https://static.fdocuments.net/doc/165x107/5b9c520109d3f2321b8c8ca5/fichesvh-serieii-04-dalimentation-en-eau-potable-aep-6-mars-2013-.jpg)
