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Wikigeotech:Charge hydraulique : Différence entre versions
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* ''g'' : accélération de la pesanteur en m/s<sup>2</sup>. | * ''g'' : accélération de la pesanteur en m/s<sup>2</sup>. | ||
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Version du 30 juin 2014 à 23:12
Notion de charge hydraulique
L'eau est considérée dans ce qui suit comme un fluide parfait, c'est à dire incompressible et non visqueux. Soumis à l'action de la pesanteur, les particules de ce fluide suivent en régime permanent des trajectoires invariables. Le théorème de Bernouilli permet de définir l'énergie mécanique totale de l'unité de poids du fluide, ou charge hydraulique h, le long de chaque filet liquide, par la relation :
Avec :
- z : altitude relative de la particule d'eau considérée en m.
- u : pression de l'eau au point considéré en Pascal (kN/m2).
- γw : Poids de l'eau en kN/m3.
- ν : Vitesse du fluide en m/s.
- g : accélération de la pesanteur en m/s2.
Les trois termes de l'équation ont les dimensions d'une longueur. Les deux premiers termes correspondent à des énergies potentielles, le troisième terme, lié à la vitesse, correspond à une énergie cinétique. Il est souvent négligeable par rapport aux deux premiers.
La charge et la pression sont mesurées en un point M à l'aide d'un piézomètre. Le plus simple est constitué par un tube creux, percé aux deux extrémités : l'extrémité inférieure est placée au point M. L'eau s'élève dans le tube jusqu'au point A. A l'équilibre, la charge en A est égale à celle en M ; la pression en A étant nulle (puisque l'on néglige la pression atmosphérique), la charge en M est zA, cote du point 1 et la pression y vaut :
Les surfaces ou lignes sur lesquelles la charge est constante sont appelées surfaces ou lignes équipotentielles.
Dans la réalité, l'eau n'étant pas un fluide parfait, il se développe des frottements engendrés par la viscosité et les parois de l'écoulement. Ces frottements conduisent à des pertes de charges le long du filet liquide entre deux points de l'écoulement. La perte de charge par unité de longueur de l'écoulement définit le gradient hydraulique : 
. Ce gradient est sans dimension.
