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TP Pertes de charge
Bonjour, je travaille sur un tp sur les pertes de charge et je n'arrive pas à expliquer un phénomène.
Je travaille sur un circuit hydraulique avec 1 pompe alimentant 2 tubes (tube 1 et tube 2) en parallèle (cf. photo).
On me demande alors de trouver le débit dans chacun des tubes en connaissant le débit total (Qtot=3 m3/h). Je sais que Qtot=Q1+Q2.
Je sais montrer que le débit augmente quand on ouvre un second tube (par analogie avec l'élec) mais mon problème est le suivant :
le professeur nous a fait remarqué que si on ouvre le tube 1 puis le tube 2, le debit reste constant mais si on ouvre le tube 2 puis le tube 1, alors celui ci augmente.
Ma question est : pourquoi ??
Bonsoir,
Pourrais-tu un peu plus expliquer la configuration de ton circuit ?
Etat initial (avant d'ouvrir les vannes 1 et 2) = état dans lequel le circuit se trouve avant (pompe enclenchée ? quelles vannes ouvertes ? Fermées ?).
Le plus simple serait de préciser où circule l'eau dans ton réseau (surlignage sur Paint par exemple ?).
Ensuite les tuyaux 1 et 2 ont-il les mêmes caractéristiques (même DN ? Même longueur droite ? Mêmes singularités ?)
Bonsoir !
A l'état initial, la pompe est enclenchée et toutes les vannes sont fermées. On se concentre uniquement sur les vannes 1 et 2 et on ne tient pas compte des autres (qui restent fermées).
Les tuyaux sont de même longueur et ont les même singularités mais leur diamètres sont différents (de peu).
Ce que je ne comprends pas c'est ce qui change lorsqu'on ouvre 1 puis 2 ou 2 puis 1 ? Pourquoi dans les deux cas le débit n'est pas le même ?
Merci de prendre le temps de me répondre.
Que valent les diamètres intérieurs de ces tuyauteries du coup ?
Tu connais l'allure d'une caractéristique d'une pompe (que je suppose) centrifuge et celle d'un réseau :
Ici la différence de niveau illustrée dans mon lien (de même que la différence de pression aux limites du réseau étudié) est nulle, car c'est un circuit fermé.
En régime supposé turbulent, l'équation générale du réseau est de la forme :
avec K la résistivité totale du circuit (= somme des résistivités induites par la tuyauterie traversée par le fluide, les singularités, par exemple les vannes, ...).
A l'état initial, si toutes les vannes sont fermées, il n'y a pas de débit dans le réseau => la pompe enclenchée conduit à une HMT maximale.
Lorsque tu ouvres la vanne 1 ou 2, le réseau va devenir résistif => un débit nominal s'établit, avec une HMT associée : c'est le point de fonctionnement du circuit pour cette configuration.
Or, tu sais que la courbe de réseau est influencée par les variations des pertes de charge des éléments constitutifs du réseau. La pente de la courbe de réseau est modifiée.
Plus les pertes de charges sont importantes, plus la pente de la courbe de réseau sera grande => une augmentation des pertes de charge dans le réseau conduit à une diminution du débit (= nouveau point de fonctionnement).
Plus les pertes de charges sont faibles, plus la pente de la courbe de réseau sera faible => une diminution des pertes de charge dans le réseau conduit à une diminution du débit (= autre point de fonctionnement).
Illustration :
Ainsi, un diamètre intérieur d'une tuyauterie plus grand conduira à des pertes de charge dans le réseau plus faibles => le débit dans le réseau sera donc plus important.
En revanche, un intérieur d'une tuyauterie plus petit conduira à des pertes de charge dans le réseau plus grandes => le débit dans le réseau sera donc plus faible.
C'est ce qui expliquerait pourquoi le débit établi dans le circuit n'est pas le même si tu ouvres la vanne 1 en premier, ou la vanne 2.
Mon raisonnement précédent considérait que les vannes 1 et 2 sont identiques. Mais si elles n'ont pas le même Cv, cela pourrait également influencer le débit établi dans chaque configuration du réseau.
!
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