Pertes de charge dans les fluides réels

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1 Pertes de charge dans les fluides réels
Chapitre II Pertes de charge dans les fluides réels

2 I Fluide réel Viscosité m y dF v+dv v m
Viscosité unité le Poiseuille Pl Kgm-1s-1 Dimensions Nm-2s ou H2O m = 10-3 Pl T=20°C Huile m = 1 Pl

3 DP=rg DH II- Notion de perte de charges
Les frottements se traduisent par des pertes d’énergie HT1=HT2 +DH Par unité de poids 1 PT1= PT1+DP Par unité de volume Avec DP=rg DH 2

4 III-Expérience de Reynolds
U vitesse moyenne= Débit =Q/S Section D U

5 III-1-Différents types d ’écoulement
« Faibles vitesses » Régime laminaire Régime intermédiaire « Grandes vitesses » Régime turbulent

6 Re =5 10-1 Re =5 105 III-2- Nombre de Reynolds Quantité sans dimension
Si Re<2200 Régime laminaire Régime turbulent Si Re>2200 Huile H2O U= 5 cm/s U= 5 m/s D = 10 cm m/r = 10-3/10 3 = 10-6SI Re =5 105 D = 1 cm m/r = 1/10 3 = 10-3SI Re =5 10-1

7 IV-Approche phénoménologique des pertes de charge
Les frottements contre un obstacle ou dans une canalisation dependent de la vitesse du fluide t= ru2/2 Cf t u

8 ! ! ! ! IV-1-Cas d ’une conduite à section constante Dans le cas d’une
conduite cylindrique ! ! ! ! p+∆p t Surface latérale S∆p = t pL p L p S Par définition RH = rayon hydraulique Diamètre hydraulique : DH= 4 RH

9 IV-2-Pertes de charge linéaires
l = coefficient de perte de charge linéique l est sans dimension

10 IV-3-Abaque de Nikuradze
k/D rugosité relative Sans dimension

11 Turbulent lisse Ne dépend pas de Re

12 Régime laminaire L = 64 / Re Régime turbulent lisse L = (100 Re)-1/4 Régime turbulent rugueux

13 IV-4- Pertes de charge singulières

14 IV-5- Association de canalisations
Q1 = VASA+VBSB IV-6 Généralisation

15 V- Fluide parfait Fluide réel Régime turbulent≈1
Régime laminaire : énergie cinétique négligeable