S'abonner à un flux RSS
 

Ecoulement (HU) : Différence entre versions

De Wikhydro
Ligne 40 : Ligne 40 :
 
* <math>V</math> : vitesse moyenne du fluide (<math>m/s</math>).
 
* <math>V</math> : vitesse moyenne du fluide (<math>m/s</math>).
  
[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
+
La charge hydraulique est donc la somme d'une hauteur (<math>z0 + h</math>) représentant l'énergie potentielle et la pression et d'un terme représentant l’énergie cinétique (<math>\frac{V^2}{2.g}</math>). La ligne d'énergie représente l'évolution de la charge hydraulique le long de l'écoulement
 +
La charge spécifique (ou énergie spécifique) est la charge hydraulique exprimée en hauteur d'eau par rapport au radier de la conduite.
 +
 
 +
[[File:ecoulement1.JPG|400px|center|thumb|<center>''<u>Figure 1</u> : Ligne piézométrique, ligne d'énergie et charge spécifique.''</center>]]
 +
 
 +
[[Catégorie:Processus_de_base_et_hydraulique_des_réseaux_(HU)]]

Version du 23 mars 2020 à 18:21

Traduction anglaise : Stream, Flow

Dernière mise à jour : 23/3/2020

On parle d'écoulement pour désigner le mouvement d'une masse d'eau à la surface du sol, dans un bief ou une conduite, ou à l'intérieur du sol.

Le régime de l'écoulement caractérise les conditions dans lesquelles l'écoulement s'effectue. Nous traiterons essentiellement des écoulements unidimensionnels (fonction d'une seule variable d'espace). Il est en effet rare en hydrologie urbaine de considérer les écoulements à deux ou trois dimensions, même si le fonctionnement réel des réseaux d'assainissement devrait inciter à une certaine prudence quant aux hypothèses nécessaires pour justifier cette simplification.

Grandeurs caractéristiques d'un écoulement

Ligne d'eau, ligne piézométrique et ligne d'énergie

La hauteur piézométrique est la somme des termes de potentiel et des termes de pression exprimée par rapport au radier de la conduite. Dans le cas d'une répartition hydrostatique de la pression on peut l'écrire conformément à la relation (1) :


$ H_p = z + \frac{p}{ρ.g} = z_0 + h \quad(1) $


Avec :

  • $ H_p $ : hauteur piézométrique ($ m $) ;
  • $ z $ : cote par rapport à une référence arbitraire ($ m $) ;
  • $ p $ : pression ($ Pa $) ;
  • $ ρ $ : masse volumique du fluide ($ kg/m^3 $) ;
  • $ g $ : accélération de la pesanteur ($ m/s^2 $) ;
  • $ z_0 $ : cote du fond par rapport à une référence arbitraire ($ m $) ;
  • $ h $ : hauteur d'eau ($ m $).

On parle parfois de charge piézométrique.

La ligne piézométrique représente l'évolution de la hauteur piézométrique le long de l'écoulement. Dans le cas d'un écoulement à surface libre la hauteur piézométrique est égale à la hauteur d'eau et la ligne piézométrique est confondue avec la ligne d'eau (Voir figure 1).

La charge hydraulique s'exerçant sur un volume élémentaire de fluide s'exprime en hauteur de fluide de la manière suivante :


$ H = z + \frac{p}{ρ.g} + \frac{V^2}{2.g}= z_0 + h + \frac{V^2}{2.g} \quad(2) $


Avec :

  • $ H_p $ : charge hydraulique ($ m $) ;
  • $ V $ : vitesse moyenne du fluide ($ m/s $).

La charge hydraulique est donc la somme d'une hauteur ($ z0 + h $) représentant l'énergie potentielle et la pression et d'un terme représentant l’énergie cinétique ($ \frac{V^2}{2.g} $). La ligne d'énergie représente l'évolution de la charge hydraulique le long de l'écoulement La charge spécifique (ou énergie spécifique) est la charge hydraulique exprimée en hauteur d'eau par rapport au radier de la conduite.

Figure 1 : Ligne piézométrique, ligne d'énergie et charge spécifique.
Outils personnels