CHAPITRE IV :
ETUDES COMPARATIVES
DES DEUX SYSTEMES
Installation de tuyau dans le projet d'égout
pluvial au Mexique.
Diplôme d'Ingénieur des techniques des T.P. Koffi
Assômôly Emerson August kouassi, INPHB, 2013 Page 64
I. EVALUATION HYDRAULIQUE DES DIFFERENTS SYSTEMES
1) CALCUL DES PERTES DE CHARGES
A. Réseau avec écoulement à
surface libre
Écoulement dû à la gravité et
nécessitant une pente pour exister.
Le modèle le plus simple pose que la canalisation
où se produit l'écoulement est partiellement remplie, la surface
libre est à la pression atmosphérique et la hauteur de liquide
dans la canalisation est uniforme, c'est-à-dire identique en tous
points.
? Equation de Manning Strickler
L'équation de Manning, bien qu'elle soit empirique, est
l'une de celle que l'on utilise le plus fréquemment lorsqu'on veut
calculer la vitesse de l'écoulement dans les conduites d'égout
où l'eau est soumise à une pression de 101,3 kPa.
C'est une variante de l'équation de Chézy dans laquelle
Cc = Rh1/6/n ; on a alors indiqué
la vitesse de l'écoulement (pour la pression atmosphérique).
V = (Rh (2/3)vS)/n
V : vitesse (m/s) Rh : rayon hydraulique
n : coefficient de rugosité de Manning S : pente
hydraulique
Elle est appliquée pour déterminer les valeurs:
Où : V = Vitesse de l'eau à
l'intérieur du tuyau m/s.
I = Pertes de charge en m/m. Dans le cas des tuyaux où
l'eau circule en régime de lame libre, elle est égale à la
pente.
NB : Vitesses recommandables :
V Max = 2,50 m/sec. Elle évite l'effet de
l'ABRASION. V Min = 0,50 m/sec. Elle évite la
SEDIMENTATION.
Pour le PEHD (Polyéthylène de Haute
Densité) : le coefficient de rugosité n =
0,007
Le coefficient de rugosité pour le béton est
n = 0,012 ; pour la fonte, on a 0.015 ;
l'acier n = 0,027 La détermination du rayon hydraulique
se fait avec le rapport de la section mouillée par le
périmètre mouillé du tuyau. Mesuré en m. Quand nous
utilisons l'équation de Manning, nous supposons que le tuyau travaille
à section pleine, ce qui signifie que :
B. Evaluons les débits et vitesses d'eau
Le débit étant la
quantité de matière qui traverse une section droite de la
conduite par unité de temps, est exprimé en
m3/s pour le débit volumique.
Les vitesses et les débits pour les tuyaux à
parois thermoplastiques structurées peuvent être calculés
en utilisant la formule de Manning Strickler ou la formule de Colebrook-White.
Utilisons l'équation de Colebrook-White qui fournit des résultats
précis pour un large éventail de conditions d'écoulement.
Une approche alternative est nécessaire lors de l'utilisation de
l'équation de Colebrook-White pour déterminer soit le
diamètre du tuyau ou des variables de gradient hydraulique.
? Selon la formule de Colebrook White :
Le coefficient de pertes de charges ë est
calculé à partir de la formule de colebrook-white suivante :
|
La vitesse et le débit sont calculés à
partir des formules suivantes
: et
|
|
25 20 15 10
5
0
Avec :
ë = coefficient de perte de charge
régulière
(sans dimension)
Di(m) =
diamètre intérieur de conduit
k(m) =
rugosité hydraulique
Re = nombre de Reynolds = (VxD) / õ
õ(m2/s) =
viscosité cinématique = u / ñ u
= viscosité dynamique
p = masse volumique du fluide
V(m/s) = vitesse
moyenne du fluide g(m/s2) =
accélération de la pesanteur
35
30
| 
