FORMULAIRE FORMULAIRE - Saint-Gobain PAM

HYDRAULIQUE - AÉRAULIQUE
Conduites de refoulement : diamètre économique
La perte de charge due au frottement de l’eau dans les conduites varie en sens inverse du diamètre des tuyaux : aussi y a-t-il intérêt à augmenter celui-ci pour
diminuer la dépense de force motrice nécessaire au refoulement ; cependant, la dépense d’amortissement de la conduite se trouve ainsi accrue.
On conçoit donc qu’il existe un diamètre économique pour lequel la somme de ces deux dépenses est minimale.
FORMULE DE VIBERT
En première approximation, le diamètre à choisir s’obtient à l’aide de la formule de Vibert :
ne 0,154
D = 1,456 x — x Q 0,46,
( f )
avec :
D = diamètre économique de la conduite en mètres ; f = prix de la conduite posée en francs par kilogramme ;
n = temps de fonctionnement journalier de la pompe en heures, divisé par 24 ; Q = débit en mètres cubes par seconde.
e = prix du kilowattheure en francs ;
Le coefficient 1,456 de la formule ci-dessus tient compte d’un taux d’amortissement de 8 % pendant 50 ans.
Le diamètre D ainsi déterminé est un diamètre théorique, qui, sauf exception, ne coïncide pas avec un diamètre commercial.
En général, on réalise la conduite au moyen de tuyaux et accessoires du diamètre commercial immédiatement supérieur à D ; on peut aussi faire des calculs
de rentabilité sur la base des diamètres commerciaux immédiatement inférieur et supérieur à D, et adopter alors celui d’entre eux qui paraîtra le plus
convenable compte tenu des différentes données du problème.
MÉTHODE DE LABYE
Cette méthode permet de déterminer directement les diamètres commerciaux à utiliser en fonction des débits dans les différents tronçons d’une conduite ou
même d’un réseau ; le diamètre trouvé peut d’ailleurs ne pas être uniforme sur toute la longueur d’un tronçon sans dérivations.
Coups de bélier
VITESSE DE PROPAGATION, OU CÉLÉRITÉ
Les coups de bélier consistent en des oscillations de pression – surpressions et dépressions alternatives – provoquées par une modification rapide du régime
d’écoulement dans une conduite transportant un liquide. Ces oscillations parcourent la conduite, d’une de ses extrémités à l’autre, en un mouvement d’aller
et retour périodique ;
la vitesse de propagation de l’onde ainsi formée est donnée par la formule :
1
a = ——————
1 D
ρ — +—
( ε Ee )
dans laquelle
a = vitesse de propagation, ou célérité, en mètres par seconde ;
ρ = masse volumique du liquide en kilogrammes par mètre cube* ;
ε = module d’élasticité de volume du liquide en newtons par mètre carré**;
D = diamètre intérieur de la conduite en mètres ;
E = module d’élasticité en traction du matériau constituant les tuyaux, exprimé en newtons par mètre carré*** ;
e = épaisseur des tuyaux en mètres.
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 .
32
FORMULAIRE CANALISATION
* Pour l’eau, ρ = 1000 kg/m3. ** Il est rappelé que le module d’élasticité de volume d’un liquide est le rapport d’une augmentation de pression à l’augmentation relative correspondante de la masse spécifique :
∆p
ε = —— .
∆ρ/ρ
Pour l’eau à 10 °C, ε≈2,05 x 109 N/m2. *** Pour la fonte ductile, E = 1,7 x 1011 N/m2. pour l’acier, E varie de 2 x 1011 à 2,2 x 1011 N/m2.