CSTB
1 apr 2019 ZL une largeur W et un coefficient aéraulique CD. ... section S
P1 > P2
Psing pertes de charges singulières [Pa]. - k coefficient de pertes de charge singulières caractéristique de l'obstacle et donné par abaque [sans unité].
[PDF] les pertes de charge - VFT47
Le coefficient de perte de charge λ dépend du type d'écoulement et de la qualité Calculer la perte de charge singulière crée par un coude équerre de ζ = 15.
Pertes de charge dans les tuyauteries et réseaux Réseaux fluides
(exemple angle de fermeture de vanne hydraulique nombre d'aubes directrices dans un coude aéraulique) Le calcul du coefficient de perte de charge singulière ...
Eduscol
L'aéraulique désigne la branche de la physique qui traite de l'étude de l'écoulement - k coefficient de pertes de charge singulières caractéristique de l ...
Modélisation des phénomènes aérauliques dans lhabitat et
4 feb 2008 : Coefficient de perte de charge singulière dans l'ouverture. 03B6~ : Coefficient de perte de charge linéique dans la pièce. 0. : Incidence du ...
Présentation du programme Aeroduct
perte de charge (coefficient K) en fonction de la perte de charge (lue sur un abaque). Voir thématique : Calcul des pertes de charges singulières et aussi ...
Installation des ventilateurs
Une perte de charge singulière s'exprime sous la forme : PLf = ζF . ½ ρV². Le coefficient de perte de charge ζF. 1 dépend du nombre de Reynolds Re. Il peut
LES PERTES DE CHARGE ou pertes de pression
➢ ξ Epsilon coefficient de pertes de charge de l'obstacle. ➢ U vitesse en m/s Quelle sera la perte de charge singulière pour 1 coude PVC petit rayon à 90°.
AÉRAULIQUE
écoulements (pertes de charge coefficient d'échange) directement utilisables par avec ? : coefficient de perte de charge singulière (sans dimensions).
Pertes de charge dans les tuyauteries et réseaux Réseaux fluides
(exemple angle de fermeture de vanne hydraulique nombre d'aubes directrices dans un coude aéraulique) Le calcul du coefficient de perte de charge singulière ...
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Vitesse critique d'écoulement. Coefficient de perte de charge ?. Perte de charge singulière Z. Formules pratiques de calcul de J pour l'eau. Rugosité ?.
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NOTIONS DE PERTE DE CHARGE PERTE DE PRESSION
Il est parfois d'usage d'estimer les pertes de charge singulières en L'écoulement d'un fluide dans les conduits aérauliques d'une installation de ...
Analyser la distribution de lair
L'étude des réseaux aérauliques de distribution d'air et celle du tracé des E.: coefficient de perte de charge singulière ( KSI ) [/] noté également ...
Idelcik-Memento-Des-Pertes-de-Charges.pdf
charge singulières des pièces façonnées et autres des conduites et coefficients de pertes de charge par frottement
Calcul des pertes de pression et dimensionnement des conduits de
23 oct. 2012 ? (zêta): coefficient de perte de pression singulière de l'élément considéré [-] ... de charge répartie pour un même débit d'air et.
Installation des ventilateurs
3.1. Pertes de charge linéaires et singulières. La perte de charge (ou résistance à l'écoulement de l'air) d'un réseau aéraulique est.
FORMULAIRE FORMULAIRE
Aéraulique. 20. Pertes de charge Pertes de charge singulières dans les conduites ... Coefficient de perte de charge dans la formule de Williams et Hazen.
Qu'est-ce que le coefficient de perte de charge singulière ?
Le coefficient de perte de charge singulière facilite grandement les études de pertes de charge car il applicable pour tous les fluides et tous les débits (Il est généralement admis pour les réseaux aéraulique ou hydrauliques, que l' on considère les fluides comme newtoniens et que leur compressibilité peut être négligée)
Comment calculer la perte de charge ?
Les pertes de charges singulières (ou accidentelles) sont exprimées en hauteurs de fluide ( mètres), en pascals ou en bars. ? H (perte en mètres) x masse volumique du fluide (Kg/m3) x gravité (9.81) = perte de charge en pascals
Comment calculer les pertes de charges aerauliques ?
La ventilation renouvele et assainit l'air intérieur des bâtiments et apporte l'air neuf nécessaire au bien etre des occupants. Les pertes de charges aerauliques peuvent etre calculées en fonction du ventilateur avec le logiciel Mecaflux.
Qu'est-ce que la perte de charge en mécanique des fluides ?
On appelle perte de charge, en mécanique des fluides, la chute de pression due aux frottements divers contre les parois d’un tube ou d’une gaine. En résulte une dissipation de l’énergie mécanique du fluide. Il existe deux types de pertes de charge : les pertes linéaires – aussi appelées régulières – et les pertes singulières.
Mai 2000 Pierre NEVEU
AÉRAULIQUE
31ère PARTIE :
ECOULEMENT EN CONDUITE
1 EQUATION DE BERNOULLI GENERALISEE.................................................................................................4
1.1 écoulement isotherme, pas d'échangeur..........................................................................................5
1.2 Présence d'un échangeur ou température non-uniforme.................................................................7
2 FLUIDE PARFAIT , APPLICATION A LA MESURE DE DEBIT...........................................................................8
2.1 Tube de Pitot.................................................................................................................................8
2.2 Phénomène de Venturi.................................................................................................................11
3 ECOULEMENT EN CONDUITE DES FLUIDES REELS (NEWTONIENS), PERTES DE CHARGES............................13
3.1 Régime établi...............................................................................................................................13
3.2 Notion de pertes de charge...........................................................................................................14
3.3 Pertes de charge régulières .........................................................................................................14
3.4 Conduites non cylindriques..........................................................................................................18
3.5 Pertes de charge singulières........................................................................................................19
QUELQUES OUVRAGES UTILES................................................................................................................20
4L'hydraulique s'intéresse aux relations relatives au mouvement des fluides incompressibles (équi-
volumiques), dans une veine d'écoulement, que ce soit une conduite (circulaire ou non), un échangeur de chaleur
ou une pompe. Toutefois, les relations reprises ici s'appliqueront dans la plupart des cas à l'aéraulique,puisqu'alors, l'hypothèse, bien qu'érronée, de fluide incompressible, est en général acceptée pour le calcul des
réseaux de traitement d'air.Les relations de base sont celles issues de la mécanique des fluides, qui, à partir des relations de conservation
locales (masse, impulsion (ou quantité de mouvement), et énergie) permettent d'exprimer sous forme d'équations
au dérivées partielles les relations entre pressions, vitesses et températures (cf. poly. mécanique des fluides). Ce
sont les célèbres relations : · d'EULER pour l'écoulement d'un fluide parfait (non visqueux) · de NAVIER-STOCKES pour l'écoulement des fluides newtowniens.La résolution de ces équations reste très difficile, et n'admet des solutions analytiques que pour quelques cas
d'école très simples. Pendant longtemps, seules les équipes de recherche les ont utilisées, pour produire
notamment diverses abaques ou corrélations donnant directement les caractéristiques macroscopiques des
écoulements (pertes de charge, coefficient d'échange) directement utilisables par l'ingénieur. Soulignons
cependant un regain d'intérêt de cette formulation locale due au développement la fois du matériel informatiqueet des méthodes de résolution numérique. En effet, le dimensionnement optimal d'un composant quelconque
siège d'un écoulement, nécessite la prise en compte du couplage entre les phénomènes thermiques et
hydrauliques dont seules ces équations locales permettent la simulation. Les efforts de recherche entrepris tout
d'abord en météorologie, puis pour l'optimisation des chambres de combustion permettent aujourd'hui d'avoir à
notre disposition des méthodes numériques de résolution, la fois fiables et puissantes, pour le dimensionnementd'objets plus simples que sont les échangeurs et les conduites. Outre les outils "maison" développés par les
manufacturiers d'échangeurs, plusieurs logiciels sont actuellement commercialisés pour l'aide au
dimensionnement d'échangeurs (par exemple CETUC®, CANUT®) et plus spécifiquement pour la caractérisation
des écoulements (par exemple FIDAP®, FLUINT®).Si on se place maintenant au niveau d'un avant-projet, il est clair que les équations locales ne sont d'aucun
secours, puisque leur résolution numérique impose de définir, et donc de connaitre, le domaine d'intégration
(conditions aux limites), c'est dire les dimensions géométriques du composant réel que l'on veut simuler, et quisont inconnues a priori. Il apparaît donc ici deux niveaux d'étude dans la conduite d'un projet:
· tout d'abord, le pré-dimensionnement de toute installation doit permettre d'estimer les dimensions
géométriques de tous les composants. On utilise ici des équations macroscopiques, en ne s'intéressant qu'aux
grandeurs d'entrée/sortie de chaque composant (débit, pression, température).· ce pré-dimensionnement étant effectué, les équations locales (ou plutôt les logiciels permettant leur
résolution) permettent alors d'affiner et d'optimiser chaque composant.C'est au premier niveau d'étude que l'on s'intéresse ici. D'ailleurs, nombreux sont les bureaux d'étude qui s'y
arrètent, le deuxième niveau restant (malheureusement!) réservé aux différents fabricants des composants
intervenant dans le réseau (pompes, échangeurs, vannes, etc.)Nous rappelons ici les principales équations utilisés en hydraulique (équation de Bernoulli) et pour l'étude des
turbo-machines.équation de Bernoulli généralisée.
La forme générale d'un réseau peut présenter des changements de section (et donc de vitesse d'écoulement),
d'altitude et de direction. Il comprend en outre au moins un organe moteur (pompe,ventilateur), et éventuellement un ou plusieurs échangeurs (figure 1). En appliquant les deux principes de la thermodynamique sur S, on obtient: dE dtQWmhhVVgzz dS dtQTmssPSt
ESES ESES=++×-+-+×-é
&&()()22 2 [1]En régime permanent, [1] conduit
502 022
&()()QWmhhVVgzz Q
TmssPSESES
ESES [2]
D'autre part, pour un corps pur, les variations élémentaires d'enthalpie et d'entropie peuvent être mise sous la
forme (cf. poly. thermodynamique): dhcdTvTv TdP dscdT Tv TdPp P pP=×+-ae
=×-ae Dans le cas qui nous intéresse ici (fluide incompressible), on a: T Pae ø÷=0. Les équations [3] se simplifient alors en : dhcdTvdP dscdT Tp p=×+×ï [4]
que l'on peut introduire dans [2] après intégration de TE à TS et de PE à PS: 0
2 022&()//QWmcTvPVVgzz Q
TmcLnT
TPSpESESES
ES p E SDD [5] ESSSmachine
échangeurW
Q mZ EZ S.Figure 1
écoulement isotherme, pas d'échangeur
Dans ce cas, T
E = TS, et [5] conduit à : 0
222QWmvPVVgzz
QTPSESES
ESD [6]
Il faut souligner ici que l'écoulement isotherme implique un échange de chaleur avec l'extérieur (Cf. 2
ndprincipe). En fait, l'expérience montre qu'un fluide circulant dans une boucle fermée s'échauffe même en
l'absence d'un dispositif de chauffage. Ce sont les frottements internes (T. P(S)) qui impliquent cet échauffement.
La température se stabilise
une température Tfluide > Tambiant permettant l'évacuation de cette chaleur crée (noncompensée) vers l'extérieur. On regroupe en général le 1er et le 2nd principe en une seule équation en faisant
apparaître la masse volumique du fluide (r = 1/v),: & ()&.()mpVVgzzWTPSSESE×+-+×-é
ûú=-D
r22 2 [7] où &W : Puissance mécanique échangée avec l'exterieur6 T. P(S) : Puissance dissipée au sein du fluide (frottements)
Dans le cas le plus général,
&Wpeut être soit positif (ventilateur, pompe), soit négatif (turbine). Par contre, T.P(S) est toujours positif . La forme habituelle de l'équation de BERNOULLI généralisée s'écrit en introduisant le
travail des forces de frottement Tf (toujours négatif), et en divisant par le débit &m: fiES2E2SESws.Tw)zz(g2VVppT+=D-=úú
-×+-+r- [8]L'équation [8] exprime que la variation d'enthalpie totale d'une masse unitaire de fluide (terme de gauche) est
égale au travail mécanique w échangé avec le milieu extérieur diminué du travail des forces de frottement. Deux
formes sont plus particulièrement utilisées en hydraulique, la première exprimée en pression (Pa), la seconde
exprimée en hauteur manométrique (m).La première forme s'obtient en multipliant [8] par r : fES2E2SESW)zz(g2VVppT×r+×r=-×r+-r+- [9]
soit, en regroupant les termes relatifs l'entrée et la sortie du système: pVgzpVgzPPSS
SEEEmf++×ae
ø÷-++×ae
ø÷=-rrrr22
22DD [10]
On nomme :
PpVgzt=++×ae
ø÷rr2
2 : Pression totaleP* = p + rgz : Pression motrice
Pd = r
V22 : Pression dynamique
Pa = p + r
V22 : Pression d'arrêt
DPm : Différence de pression totale induite par la machine ffPT×r-=D : Perte de charge exprimée en PascalLa deuxième forme s'obtient en divisant [8] par w = r.g (poids spécifique), ggw)zz(g2VVppfES2E2SEST+=-+-+w- [11]
qui amène: pV gzpV gzHHSS SEEEmfww++ae
ø÷-++ae
ø÷=-2
222DD [12]
On nomme :
H =pV gzw++aeø÷2
2 : Charge hydraulique (ou simplement charge)H* = p
zw+aeø÷ : Hauteur piezométrique
DHm (ou Hm) : Hauteur manométrique de la machine ( > 0 ou < 0 ) DHf : Perte de charge ( > 0 ), exprimée en mètreRemarques:
a) Dans le cas où il n'y a pas de pertes de charge (DHf ou DPf = 0), on retrouve l'équation de Bernoulli classique,
valide dans le cas des fluides parfaits (non visqueux).b) Dans le cas où il n'y a ni pertes de charge, ni échange d'énergie mécanique, on retrouve l'équation de
l'hydrostatique (fluide au repos).7c) l'équation [8] peut être déduite des équations de conservation locales (en particulier de Navier-Stockes).
Présence d'un échangeur ou température non-uniformeDans ce cas, les équations précédentes ne sont plus valables. En toute rigueur, il faudrait ici utiliser
nécessairement les équations locales. En fait, on ne le fait jamais pour un avant projet. On simplifie le problème
en découpant le réseau en tronçons isothermes et lorsque que ce n'est pas possible (échangeurs), en découplant
les phénomènes thermiques et hydrauliques. Par exemple, pour l'échangeur du réseau représenté figure 1, on
remplacerait la transformation réelle 12 par:1) un chauffage isobare 12':
0 01212121
2
12=+××-
'QmcTT QTmcLnT
TPSp p 'Qmh PSQTms1212
12 1212=×
ïD D [13]2) une détente isotherme 2'2 du fluide incompressible de masse volumique moyenne :rrrm
=+122' 0222222
2222=+×-=+
''QmhhQpQTPSmD
r [14] En intégrant [13 et 14] dans le bilan global suivant: 0 2 0121222
12
12=+×-+-+×-é
&&()()QmhhVVgzz QTmssPS [15]
on obtient: 0 201222122212
221222
121222=++×-+-+-+×-é
'''QQmhhhhVVgzz QQTmssPSPSES
[16] soit finalement 0 2 0222212
22
12 22
22=+×-+-+×-é
'QmppVVgzz Q TPSm r [17]On retrouve un expression similaire
[8] avec &W = 0 et dans laquelle la masse volumique prise en compte estune masse volumique moyenne : Les trois formes de l'équation de Bernoulli généralisée sont similaires
à celles
trouvées précédemment (eqs [10, 11 et 12]):En énergie : f'22i222
m2 S21 m1S.Tzg2Vpzg2VpT=D-=÷÷
èae
×++r-÷÷
èae
×++r
En pression : p
VgzpVgzPSmS
mSEmE mEf++×aeø÷-++×ae
ø÷=-rrrr22
22DEn hauteur :
8pV gzpV gzHSquotesdbs_dbs26.pdfusesText_32[PDF] idel'cik pdf
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