S'abonner à un flux RSS
 

Coup de bélier (HU)

De Wikhydro
Version du 19 septembre 2019 à 10:31 par Philippe Bagot (discuter | contributions)

(diff) ← Version précédente | Voir la version courante (diff) | Version suivante → (diff)

Traduction anglaise : Water hammer

Variation rapide de la pression dans le volume d'eau en un point donné provoquée par une modification rapide des conditions de l'écoulement (par exemple arrêt rapide de l'écoulement dû à la fermeture brutale d'une vanne). Ce type de phénomène peut avoir des conséquences graves, particulièrement dans les conduites en charge, l'augmentation de pression ne pouvant être dissipée par une élévation de la ligne d'eau. Il peut même dans certains cas faire éclater les conduites. Des précautions comme des cheminées d'équilibre, des réservoirs à air, des soupapes de sécurité, des volants d'inertie, ou l'implantation de massifs d'ancrage peuvent être prises pour protéger ou renforcer le réseau.


DEHUA049.png


Cheminée d'équilibre destinée à éviter les coups de bélier sur un réseau en surpression.

Initialement étudié au 19ème siècle par les frères Montgolfier, il a été théorisé par l’ingénieur italien Lorenzo Allievi (1871-1941). Lors d’une variation de débit dans une conduite, le coup de bélier se manifeste par des ondes de pression pouvant mettre en péril les installations, notamment lors d’une variation brusque (par exemple lors d’une fermeture instantanée). Dans ce dernier cas, la surpression (ou dépression) maximale P, pour une conduite rigide, peut atteindre, la valeur de :

P = V0 . c / g

Avec :

·    P :        surpression (ou dépression) (m) ;

·    V0 :          vitesse (m/s) d’écoulement en régime permanent ;

·    c :         célérité (m/s) des ondes de vitesse et de pression qui se développent lors du coup de bélier.

Pour une conduite infiniment rigide, c est égale à la célérité de propagation du son dans l’eau qui est de l’ordre de 1400 m/s (aux températures ordinaires). Ainsi pour une vitesse V0 de 1m/s, la surpression maximale pourrait atteindre 14 bars.

En pratique, il est nécessaire de prendre en compte l’élasticité de la conduite et son épaisseur. Ainsi dans une conduite en PVC, la célérité des ondes peut atteindre plusieurs centaines de mètres par seconde.

Nota : Une des manifestations du coup de bélier dans le corps humain est donnée par le pouls, la célérité des ondes est alors de quelques mètres par seconde en raison de l’élasticité des artères.

Outils personnels