perte de charge hydraulique:
Définition perte de charge:
La perte de charge désigne la perte irréversible d'énergie de pression que subit un liquide lors de
son passage dans un conduit, un tuyau ou un autre élément de réseau de fluide.
Cette perte d’énergie, liée à la vitesse du fluide (faible vitesse=faible perte de charge), est causée par la
transformation en chaleur, des frottements internes
provoqués par la viscosité du fluide (un fluide parfait sans viscosité ne génère pas de perte de charge), la rugosité des parois, les variations de vitesses et les variations de direction du fluide. L'unité de la perte de charge est une pression (pascals, bars...) ou une hauteur de colonne d'eau qui produirait une charge hydrostatique (pression hydrostatique) équivalente. Le terme "perte de charge"
signifie donc "perte de charge hydrostatique". D' après cette définition nous pouvons déjà dire que les pertes de
charges dans les réseaux sont importantes si:
- La vitesse du fluide est élevée et que la rugosité est importante
- La variation de vitesse liée au changement de section est importante et brusque
- le changement de direction est important et brusque
Ces pertes d'énergie seront donc minimum si:
la vitesse est faible et les surfaces sont lisses
la variation de vitesse liée au changement de section est faible et progressive
le changement de direction est faible et progressif
On distingue 2 Types de pertes de charges:
- LES PERTES DE CHARGE
- LINÉAIRES
- LES PERTES DE CHARGE
- SINGULIÈRES
Les pertes de charge linéaires: sont aussi appelées «pertes de charge par frottement».
Elles correspondent à une perte de pression dans une installation, dû aux frottements des fluides
dans les tuyauteries, cuivre, acier, PER, PE. Plus la longueur de tube est importante plus il y aura de
pertes. Les pertes de charges linéaires dépendent de nombreux paramètres :
- Le type d’écoulement (Laminaire, turbulent, lisse ou rugueux)
- La masse volumique du fluide
- La viscosité (dépendante elle même de la température)
- La vitesse du fluide
- Du diamètre intérieur du tube
- Du coefficient de rugosité de la canalisation.
TYPES D’ECOULEMENT
- Ecoulement Laminaire
- Ecoulement Turbulent
VISCOSITE D’UN FLUIDE
La viscosité d'un fluide varie en fonction
de sa température et des actions
mécaniques auxquelles il est soumis.
LA RUGOSITE
La rugosité est une caractéristique de l’état de surface d'un matériau solide.
En hydraulique c’est est une longueur caractéristique ε (exprimée en Micromètre μm)
(le micromètre est un sous-multiple du mètre qui vaut 10-6 m = 0,000 001 mètre = 0,001 millimètre)
Tableau de rugosité absolue, couramment utilisés en installation thermique et sanitaire.
Lorsque la Vitesse et le Débit augmentent, les pertes de charges Augmentent
Lorsque le Diamètre intérieur du tube augmente, les pertes de charges Diminuent
Lorsque la Vitesse et le Débit augmentent, les pertes de charges Augmentent
Lorsque le Diamètre intérieur du tube augmente, les pertes de charges Diminuent
- LES PERTES DE CHARGE SINGULIERES:
Lorsque les canalisations comportent des coudes, des changements de direction, des rétreintes,
cela se traduit par l’apparition d’un deuxième type de pertes de charge dites «SINGULIERES».
Les paramètres dont dépend cette grandeur sont uniquement la nature de l’accident de parcours,
la masse volumique du fluide et sa vitesse.
Pour calculer les pertes de charges singulières dans une installation, nous allons dissocier
les pertes dû au façonnage des tubes: Té, coudes, rétreintes , ce que nous appelons les «accidents».
Puis les appareils tels que: les chaudières, vannes (2, 3, 4 voies), robinet thermostatique, radiateurs.
des piquages ou encore des vannes des émetteurs, des chaudières, des robinets thermostatique,
Les paramètres dont dépend cette grandeur sont uniquement la nature de l’accident de parcours,
la masse volumique du fluide et sa vitesse.
Pour calculer les pertes de charges singulières dans une installation, nous allons dissocier
les pertes dû au façonnage des tubes: Té, coudes, rétreintes , ce que nous appelons les «accidents».
Puis les appareils tels que: les chaudières, vannes (2, 3, 4 voies), robinet thermostatique, radiateurs.
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