FORMULAIRE FORMULAIRE - Saint-Gobain PAM

HYDRAULIQUE - AÉRAULIQUE
HYDRAULIQUE
Section mouillée - Périmètre mouillé - Rayon hydraulique
Dans un écoulement, la section mouillée S est la section droite du liquide.
Le périmètre mouillé P est la partie du périmètre de la section mouillée qui est en contact avec les parois solides du canal ou de la conduite où a lieu
l’écoulement.
ll s’ensuit que, dans les écoulements en conduites non pleines ou en canaux découverts, le périmètre mouillé ne comprend pas la partie en contact avec l’air.
Le rayon hydraulique R est le rapport entre la section mouillée S et le périmètre mouillé P :
S
R = — P
Remarque : Dans une conduite circulaire, le rayon hydraulique est différent du rayon géométrique r de la section. Par exemple, dans une conduite
circulaire pleine, le rayon hydraulique est égal à la moitié du rayon géométrique :
πr 2 r
R =——=—
2 πr 2
Théorème de Bernoulli
Dans l’écoulement permanent et sans frottements d’un liquide incompressible, la somme des énergies de position, de pression et de mouvement (énergie
cinétique) d’une particule liquide est constante tout le long de sa trajectoire.
Ainsi qu’on le voit, le théorème de Bernoulli exprime la conservation de l’énergie mécanique dans l’écoulement parfait considéré.
Soient :
ρ la masse volumique du liquide en kilogrammes par mètre cube ;
g l’accélération de la pesanteur en mètres par seconde par seconde ;
v le volume de la particule liquide en mètres cubes ;
z la cote de la particule liquide par rapport à un plan horizontal de référence, exprimée en mètres ;
p la pression à laquelle la particule liquide est soumise, exprimée en pascals* ;
V la vitesse de la particule liquide en mètres par seconde.
Le poids de la particule liquide est égal à ρgv. Par unité de poids du liquide, les trois formes d’énergie ci-dessus ont pour valeurs respectives :
ρgv ⋅ z
énergie de position : ——— = z
ρgv
pv p
énergie de pression : —— = —
pgv pg
V 2
pv —
2
V 2**
énergie cinétique : ———— = —
pgv 2g
Ces trois quantités sont homogènes à des longueurs ; elles correspondent à des hauteurs du liquide ; compte tenu du choix d’unités précisé plus haut, elles
s’expriment en mètres.
Le théorème de Bernoulli se traduit par l’égalité :
p V 2
z +—+ — = Cte pg 2g
Cette constante s’appelle la charge ; celle-ci s’exprime en mètres de hauteur du liquide considéré.
* Il est rappelé que l’unité SI pascal est égale à 10 –5 fois son multiple bar, unité d’emploi plus courant.
V 2
** La quantité — est la hauteur de laquelle une particule liquide, précédemment immobile, devrait tomber en chute libre pour atteindre la vitesse V.
2g
Cf. Table des vitesses théoriques V = √⎺2gh.
Les informations contenues dans ce document sont données à titre indicatif. SAINT-GOBAIN PAM ne saurait être tenue pour responsable des éventuelles erreurs contenues dans ce document .
24
FORMULAIRE CANALISATION