Pertes de charge dans les tuyauteries et réseaux

1 08/01/13 Mecaflux : Aide aux calculs de m canique des fluides1/12file:///C:/Users/jef/Document s/Sites web/site MecafluxStandard/document/ Pertes de Aide aux calculs de m canique des fluides M ecaflux. Pertes de charge dans les tuyauteries et r seaux Autorit vanne Kv Kvs Cv et coefficients de perte de charge D finition perte charge Inventaire des Pertes de charges Pertes de charge (g n ralit ) Pertes de charge r guli res Pertes de charge singulieres Pertes de charge hydraulique dans une vanne Coefficients Pertes de charges singulieres dans M ecaflux Editeur d' l ments singuliers dans mecaflux standard Editeur d' l ments singuliers dans mecaflux Pro 3DR seaux fluides Analyse graphique r seau (avec Mecaflux Standard) Conduits fum es D bit dans une conduite en pente (avec Mecaflux r seaux pro3D) D bit fuite vidange r servoir Diam tres quivalents Dimensionner conduits A raulique Hydraulique Etudier une installation de pompage (avec Mecaflux Standard)

2 Graphique Pi zom trique Mod lisation des r seaux de fluides Ramifications et boucles (pro 3D) Syst me aspiration refoulement Hauteur d'aspiration Hauteur de refoulementPompes Pompes (g n ralit s) Point fonctionnement pompe Editeur de pompes dans Mecaflux Standard et Pro 3 DTurbines Turbines (g n ralit s) Point de fonctionnement turbineAero/Hydro Dynamique A rodynamique Bases de donn es de profils Calcul Aile aileron foils Cavitation Corde de profil D rive, safran Editeur profils Frottement surface H lices Hydrodynamique Hydro foils Hydrodynamique Navale Incidence des profils Maitre couple Mod liser aile en 3D Portance Tra n e Train e formes g om triques Train e sph re Train e v hicules VoilesFormules Acc l ration Bernoulli Blasius Blench Colebrook-White charge Hydrostatique et colonne fluide D bit Densit Equations mecaflux standard08/01/13 Mecaflux : Aide aux calculs de m canique des fluidesfile:///C.

3 /Users/jef/Documents/Sites web/site MecafluxStandard/document/ Pertes de Equation de continuit Froude Normaux m tres cubes NPSH disponible et NPSH requis Poiseuille Reynolds Portance Aero hydro dynamique Pression absolue ou manom trique Pression atmosph rique Puissance R gime coulement Rendement Rugosit S dimentation Similitude Surface alaire Train e Aero hydro dynamique Vapeur saturante Venturi Viscosit DYNAMIQUE ET CINEMATIQUE Vitesse des fluidesIndex Liste alphab tique Exemples d'application de m canique des fluides 3 Exemples de calculs de flux Internes 3 Exemples de calculs de flux Externes Liens divers Plan de site Pertes DE charge r guli res et singulieres. D finition Voir aussi:Le calcul des Pertes de charge r guli res.

4 (ou syst matiques)Le calcul de perte de charge singuli re. (ou accidentelles)Coefficient de Pertes de charge singulieres avec mecaflux pro 3 DCoefficient de perte de charge singuliere avec mecaflux standardMots cl s:logiciel Pertes de chargeCalculs perte de chargeNombre de ReynoldsPertes de charge singuli resPertes chargeFormule perte de chargePertes de charge r guli resPertes pressionPerte charge hydrauliquesR gime coulementPerte charge a rauliqueCalculs Pertes de chargeColebrook-WhiteFormules Pertes de chargeViscosit Rugosit conduits D finition perte de charge : La perte de charge d signe la perte irr versible d' nergie de pression que subit un liquide ou un gaz lors deson passage dans un conduit, un tuyau ou un autre l ment de r seau de fluide. Cette perte d nergie, li e la vitesse du fluide (faible vitesse=faible perte de charge ), est caus e par latransformation en chaleur, des frottements internes provoqu s par la viscosit du fluide (un fluide parfait sansviscosit ne g n re pas de perte de charge ), la rugosit des parois, les variations de vitesses et les variations de08/01/13 Mecaflux : Aide aux calculs de m canique des fluides3/12file:///C:/Users/jef/Document s/Sites web/site MecafluxStandard/document/ Pertes de du fluide.

5 L'unit de la perte de charge est une pression (pascals, ) ou une hauteur de colonned'eau qui produirait une charge hydrostatique (pression hydrostatique) quivalente. Le terme "perte de charge "signifie donc "perte de charge hydrostatique". D' apr s cette d finition nous pouvons d j dire que les Pertes decharges dans les r seaux sont importantes si: La vitesse du fluide est lev e et que la rugosit est importanteLa variation de vitesse li e au changement de section est importante et brusquele changement de direction est important et brusqueCes Pertes d' nergie seront donc minimum si:la vitesse est faible et les surfaces sont lissesla variation de vitesse li e au changement de section est faible et progressivele changement de direction est faible et progressifOn distingue 2 Types de Pertes de charges:1. Les Pertes de charge r guli res, qui repr sentent les Pertes de charge par frottements dans lesconduites. Elles sont provoqu es par la viscosit du fluide.

6 Elles sont fonction du degr de turbulence(d crit par le nombre de Reynolds).2. Les Pertes de charge singulieres, sont le r sultat des variations de vitesses et des changementsde directions du fluide provoqu s par les formes et obstacles que rencontre le fluide en traversant unobjet: C nes, coudes, grilles, raccordements, En r alit ces 2 types de Pertes de charges ne sont pas toujours s par s, ainsi dans un coude arrondis il y a unepart de perte de charge singuliere due au changement de direction et une part de perte de charge r guli re dueaux frottements sur la longueur de conduite form e par le coude. Une addition des 2 Pertes de charges peut tre n cessaire si les surfaces de frottements sont importantes (un serpentin constitu de coudes par exemple)mais en g n ral, les Pertes de charge r guli res sont n glig es pour les l ments coefficient de perte de charge :Le coefficient de perte de charge est une valeur sans unit qui permet de calculer la perte de charge en fonctionde la pression dynamique du dynamique= x masse volumique(kg/m3) x Vitesse (m/sec)Comme il existe 2 types de Pertes de charges, Il existe 2 types de coefficients de Pertes de charge :Coefficient de perte de charge r guli reCoefficient de perte de charge singuliere.

7 08/01/13 Mecaflux : Aide aux calculs de m canique des fluides4/12file:///C:/Users/jef/Document s/Sites web/site MecafluxStandard/document/ Pertes de existe diverses formules pour d terminer le coefficient de Pertes de charge r guli res, le choix de la formuled pend du r gime d' coulement que l'on value avec le nombre de Reynolds. Une description de la m thode de calcul du coefficient de perte de charge en fonction d'un relev de perte decharge (Image extraite du logiciel mecaflux pro3D)08/01/13 Mecaflux : Aide aux calculs de m canique des fluides5/12file:///C:/Users/jef/Document s/Sites web/site MecafluxStandard/document/ Pertes de Pour en savoir plus sur les Pertes de charge et le coefficient de Pertes de charge :Le calcul des Pertes de charge r guli res. (ou syst matiques)Le calcul de perte de charge singuli re. (ou accidentelles)D terminer le coefficient de Pertes de charge singulieres avec mecaflux pro 3DD terminer le coefficient de perte de charge singuliere avec mecaflux standard Pertes de charges r guli res Les Pertes de charges r guli res (ou syst matiques) repr sentent les Pertes d' nergies dues aux frottements du fluide dansune conduite de section constante.

8 Elles sont exprim es en hauteurs de fluide (en m tres) et en pascals. DH est la perte de charge en m tre colonne fluide l est le coefficient de Pertes de charge r guli res V est la vitesse moyenne de l coulement D est le diam tre de l coulement L est la longueur de l coulement Voir aussi: Dimensionner un conduit hydraulique ou a raulique suivant son d bit Voici un exemple de proc dure de calcul de Pertes de charge r guli re avec le logiciel MECAFLUX: Le logiciel calcul la perte de charge r guli re, mais certaines informations sont obligatoires, elles se saisissent dans "la zonede saisie des param tres" le diam tre de la conduite (ou diam tre quivalent si la section n'est pas ronde) en mm le d bit dans l'unit choisie la longueur de la conduite en m tres dans le tableau de viscosit vous devez s lectionner un fluide et une temp rature ou une viscosit dynamique si vousla connaissez Choisissez une mati re de conduite Il ne vous reste plus qu'a appuyer sur calculer pour voir quelles sont ces Pertes de charges r guli res.

9 (si un param treobligatoire est manquant un message "param tres insuffisants vous le signalera) Pendant le calcul:1. il peut vous tre propos de choisir entre deux quations les r sultats s'en ressentent peut mais vous pouvez ainsicomparer des m thodes de calculs diff il peut vous tre propos de choisir entre deux r gimes d' coulement quand vous tes proche des limites de transitionentre coulement laminaire et turbulent. cette transition est souvent provoqu e dans la r alit par des d fauts de rugosit .(sivous relancez le calcul en modifiant l g rement la rugosit vous basculerez dans un r gime ou un autre) Les r sultats des calculs s'affichent dans "la zone de r sultats" Les Pertes de charges r guli res exprim es en hauteurs de fluide (en m tres) et en pascals. la section du conduit en m la vitesse moyenne du fluide en ms la vitesse maxi du fluide en ms le coefficient de Pertes de charges r guli res (coefficient sans unit k ) le type d' coulement l' quation utilis e08/01/13 Mecaflux : Aide aux calculs de m canique des fluides7/12file:///C:/Users/jef/Document s/Sites web/site MecafluxStandard/document/ Pertes de le nombre de Reynolds Le m mo vous permet d'additionner la perte de charges r guli re de plusieurs calculs dans le cas de r seauxcomportant des zones de conduits poss dant des param tres diff rents (mati re de conduits, diam tres, temp ratures)Voir aussi: Dimensionner un conduit hydraulique ou a raulique suivant son d bitCoefficient de perte de charge singuli re des El ments singuliers :Il existe donc deux types d' l ments dans un r seau.

10 Les conduites ou tuyaux qui sont les l ments r guliers dont la perte de charge est calcul e suivant le d bit, la rugosit et lenombre de Reynolds avec le coefficient de perte de charge r guli re donn par l' quation de Colebrook WhiteEt tous les autres qui sont des l ments singuliers. Suivant les caract ristiques de l' l ment singulier tudi , on d termine lecoefficient de perte de charge singuli re qui permet de connaitre la variation de pression que subit le fluide en traversantl' l ment un d bit donn . Pour en savoir plus : les m thodes de mesure des coefficients de Pertes de charge singuli coefficient de perte de charge singuli re facilite grandement les tudes de Pertes de charge car il applicable pour tous lesfluides et tous les d bits (Il est g n ralement admis pour les r seaux a raulique ou hydrauliques, que l on consid re lesfluides comme newtoniens et que leur compressibilit peut tre n glig e)Pour mod liser des l ments singuliers dans un r seau, Mecaflux Pro3D dispose d'un syst me de cr ation automatique des l ments courants comme les r tr cissements, coudes, c nes, vannes Voir le didacticiel: Ins rer automatiquementdes l ments singuliers usuels dans le r seau:Mais pour des l ments singuliers plus sp cifiques, Mecaflux Pro 3D dispose d un diteur d' l ment singulier.