IUT GTE – 1ère Année

TP Mécanique des Fluides

MESURE DU DEBIT D'UN FLUIDE INCOMPRESSIBLE

I ‐ GENERALITES ‐ BUT DE LA MANIPULATION Cette manipulation a pour but la mise en oeuvre de diverses méthodes de mesures du débit d'un fluide incompressible (eau) par l'application directe du théorème de Bernoulli. Outre la mesure au moyen d'un bac de pesée (cf. manipulation) le débit est déterminé a l'aide d'un tube de Venturi, d'un diaphragme et d'un rotamètre. Les pertes de charges associées à chaque appareil peuvent être déduites et comparées. Les pertes de charges résultant d'un diffuseur à grand angle et d'un coude à 90° peuvent également être évaluées.

II ‐ RAPPELS THEORIQUES Considérons l'équation de Bernoulli: v2 p + ρ gh + ρ
= Cste
2

2 v ρ représente l'énergie cinétique de l'unité de volume de fluide;
2
p + ρ g h = p * représente l'énergie potentielle de l'unité de volume du fluide dans le champ de la pesanteur et sous la pression statique p. v2 La somme p * + ρ représente donc l'énergie mécanique totale de l'unité de volume du fluide et
2
l'équation de Bernoulli traduit la conservation de cette énergie au cours du mouvement permanent. 2.1. – Application pratique de l'équation de Bernoulli dans le cas des liquides On exprime les différents termes de la relation de Bernoulli en hauteur de liquide. Pour cela on divise les pressions et les quantités homogènes à une pression par le poids volumique ρ g du liquide. L'équation de Bernoulli s'écrit alors sous la forme: v2 p
+
+ h = Cste
2g ρ g v2 hauteur due à la vitesse
2g
p hauteur due à la pression ρg h côte du point p* p
=
+ h hauteur piezométrique totale ρg ρg

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Fig. 1