Perte de charge

Pages: 14 (3361 mots) Publié le: 1 octobre 2012
PERTE DE CHARGE
2011
ROCHEREAU Xavier

19/05/2011

Table des matièreS :

Définition : 3

Signification Physique : 4

Facteurs influents : 5

Conséquences Pratiques : 10

Méthodes d’évaluation : 11

1. Définition :

Les pertes de charge font parties du domaine de la mécanique des fluides, domaine qui étudie le comportement des fluides et des forces internesassociées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus.
En mécanique des fluides : terme qui correspond à la chute de pression (ou perte de charge) résultant du passage d'un fluide à travers un corps ou par frottement le long d'une paroi.
Cette perte de charge est due au frottement du fluide contre les porosités de la conduite et les formes des singularités qui créent des turbulences.
Toutfluide circulant dans une conduite perd de sa pression initiale (de sa charge) à chaque mètre parcouru et à chaque passage d'une singularité (coude, T, robinet...), nous pouvons alors parler de perte de charge.

2. Signification Physique :

La perte de charge représente la baisse de pression due : aux frottements d’un fluide sur les parois d’un conduite dans laquelle il circule, ou à sonpassage dans les dénivellations rencontrées.
Deux types de pertes de charges sont alors possibles :
* Les pertes de charge linéiques : elles représentent la baisse de pression (ou de charge) du fluide entre son point de départ et son point d’arrivée sur l’ensemble d’une conduite.

* Les pertes de charge cinéiques : ces pertes de charge peuvent aussi être appelées singulières, ellesreprésentent la chute de pression ou de charge d’un liquide dans un passage ponctuel d’une conduite représentant une résistance locale tout au long du chemin de calcul (exemple : Robinet, coude, réducteur, Té…).

Les pertes deviennent donc de plus en plus significatives si le chemin à parcourir est composé de raccords divers ou de déviation suivant leurs formes, leurs diamètres et leurs matières. Ilen est de même si les matériaux choisis pour la conduite sont rugueux, arrondis, et non linéaires.

Dans une installation, la circulation d’un fluide en circuit fermé (par ex : le chauffage domestique à eau) n’est rendue possible que si les pertes de charge sont compensées par une pompe de circulation.
Afin d’éviter d’avoir de fortes pertes de charges, un circuit doit donc être conçu le plusdroit possible en évitant au maximum les passages singuliers, les matériaux seront aussi choisi avec la meilleure rugosité possible.

3. Facteurs influents :

« Théorème de Bernoulli : » Daniel Bernoulli (médecin, physicien et mathématicien suisse) a démontré en 1738 lors de la parution de son ouvrage « Hydrodynamica » la conservation de l'énergie mécanique dans l'écoulement d'un fluideincompressible parfait (isotherme, sans frottement et sans perte de fluide).
Dans le cas d'un fluide réel, la viscosité est loin d'être nulle et les conduites ont une rugosité non négligeable ce qui provoque une perte d'énergie lors du frottement du liquide sur les parois de la conduite. Dans le calcul des pertes de charge la notion d'énergie mécanique n'est pas utilisée, on utilise plutôt la notionde perte de charge ou de perte de pression et dans ce cas, en divisant par la masse de fluide et l'accélération de la pesanteur on obtient une charge

Le calcul des pertes de charge met en présence :
1) Une conduite dont les caractéristiques sont :
- la section (Di pour le diamètre intérieur de la conduite dans l'unité correspondante) et la forme, circulaire pour la tuyauterie
- larugosité absolue des parois intérieures de la conduite : la rugosité absolue E est la moyenne entre les cavités et les bosses des aspérités de la paroi, elle est mesurée principalement en μm.
2) Un fluide dont les caractéristiques prises en compte sont :
- la masse volumique ρ : qui est fonction du type de fluide et/ou de la température en Celsius du fluide.
Exemple :
Liquides | masse...
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