IV.4Dimensionnement des pertes de charge :
On appelle pertes de charge la chute de pression entre deux
sections droites d'une conduite, elles sont causées par la
résistance à l'avancement due à la rugosité des
tuyauteries. En général dans un système hydraulique les
pertes de charges ont deux causes :
IV-4-1 Pertes de charge linéaires
Les pertes de charge linéaires dues aux frottements
internes ou sur les parois au cours de l'écoulement dans une conduite.
Elles représentent la perte d'énergie causée par le
frottement entre le fluide et la paroi interne de tube. La formule
générale de la perte de charge linéaire en pression est
donnée en hauteur d'eau par la relation :
V2
2g
ÄHL = f. L .
dc
ÄHL est exprime en m ou en mCE
f : coefficient de friction des parois de la conduite v = vitesse
moyenne de l'eau dans la conduite en m/s L : longueur de la conduite(m)
dc : diamètre de la conduite (m) ,
g : accélération de la pesanteur (m/s2)
On l'exprime aussi en chute de pression
ÄPL = f.????.??2
2 ????
La vitesse de l'écoulement dans la conduite a comme
expression :
4.??
V= ??.????2
Avec Q le débit volumique en m3/s. Pour n tronçon
en série la perte de charge linéaire totale est donnée par
l'expression suivante :
??
ÄHL= ? ??. ????
?? .????
??=?? ?????? ????
Le régime d'écoulement est déterminé
à partir du nombre du Reynolds donné par :
|
Re = V.???? = ??.
??
|
??.??????
u
|
Avec V vitesse moyenne en (m/s), dc diamètre de la
conduite en (m), viscosité cinématique en (m2/s) et u
viscosité dynamique du fluide en (Kg/(m.s)).
? Si Re<2000-2500 : le régime est dit laminaire donc f
dépend uniquement de Re : f =64
????
? Si Re > 3000-4000 : le régime est turbulent et f
dépend de Reet de la rugosité ? :
MS-ERSE PFE Ghadhi Ahmed Page 75
Equation de Moody : f = 0,0055 + 0,15
3 [29].
v????
?
Avec ? rugosité absolue de la paroi intérieure du
tuyau.
IV-4-2Pertes de charges singulières :
Appelées aussi les pertes de charge locales, ce sont
des pertes causées par des objets de géométrie complexe
tel que des coudes, des robinets, des jonctions, des raccords, des clapets et
des robinets-vanne. Les pertes de charge singulières apparaitront donc
à chaque changement de direction (coude), de vitesse
(élargissement, rétrécissement), à chaque
séparation ou jonction, et enfin à chaque entrée/sortie.
La perte de charge singulière en pression ÄPs est donnée par
:
ÄPs = ??.??. ??2 2
On l'exprime aussi en hauteur de colonne de fluide ÄHS :
ÄHS = ??. ??2
2??
Avec K le coefficient de perte de charges singulières dont
la valeur change suivant la nature de l'accessoire (sans dimension).
Pour m éléments, les pertes de charge
singulières totales sont données par l'expression suivante :
??????
ÄilS = ? ????.
??
??=?? ????
Donc la somme des pertes de charges linéaires et
singulières, donne la valeur des pertes de charges dans les conduites,
et s'exprime donc :
ÄH = ÄHL + ÄHS
ÄH =? ??. ???? .?????? ??????
?? +? ????.
??
??=?? ??=??
?????? ???? ????
| 
