Pression statique et piézométrique

À la figure antérieure on a représenté un dépôt E avec sa correspondante tuyauterie AB qui a une soupape à son but inférieur B. La ligne EF est le plan de charge ou LIGNE DE CHARGE STATIQUE et voyons les 3 cas suivants:

a) Soupape complètement fermée.

Il n’y a pas de mouvement de l’eau. La pression au point B sera la hauteur géométrique, Hg, c’est-à-dire la distance B-B3. À n’importe quel point C de la tuyauterie la pression sera mesurée par la distancia C-C3 entre le point considéré et la ligne de charge statique. Les différentes pressions à chacun des points de la conduction, seront donnés par les distances, mesurées en métros (10 m.c.a. = 1 bar) depuis le point considéré jusqu’à la ligne et charge statique.

b) Soupape complètement ouverte

L’eau sortira par la fin de la tuyauterie avec sa maximale vitesse et son maximal cours, car toute la charge Hg aura été employée en produire le mouvement de l’eau dans le tuyau. Sur le point B il n’y aura pas de pression, c’est-à-dire 0. À n’importe quel point C, la pression sera la distance C-C1. Cette ligne EB est la LIGNE DE CHARGES PIECEMÉTRIQUES. Les charges piézométriques existent à chaque point de la conduction, seulement quand celle-ci est en fonctionnement, dans le cas contraire, elles sont statiques, bien qu’elles soient toujours des pressions internes sur les murs du tuyau. La distance C1-C3 mesurera la perte de charge J par frôlement qui a été à la tuyauterie depuis l’origine A jusqu’au point C.

c) Soupape semi-ouverte

Supposons maintenant que la soupape n’est pas complètement ouverte. Dans ce cas-là pas toute l’eau de laquelle est capable la tuyauterie n’en sortira. La ligne piézométrique en ce cas-là sera la ligne E-B2 et alors la pression au point B sera la hauteur piézométrique Hp, c’est-à-dire B-B2 et la perte de charge J2 sera la distance B2-B3.

Les pressions intérieures qu’il y a sur les différents points de la conduction, nous les auront mesurant sur la verticale la distance existante à ce point jusqu’à la ligne de charges piézométriques correspondante à chaque cas.

Si sur les différents points de la conduction nous mettons des tuyaux ou des cheminées verticales l’eau monterait jusqu’à la ligne de charge statique ou piézométrique, c’est à dire, jusqu’aux points a) B3, b) C1 et c) C2. A ce tuyau on l’appelle tuyau ou cheminée piézométrique et à la place géométrique de ces hauteurs, ligne piézométrique.

Perte de charge

Le compte-rendu UNE 53959 IN “Tuyaux et accessoires de matériel thermoplastique pour le transport de liquides à pression – Calcul de perte de charge”, basé à la norme internationale ISO/TR 10501, donne une méthode de calcul de perte de charge en el transporte de liquides à pression en tuyaux thermoplastiques lises depuis le point de vue hydraulique.
Elle donne aussi des valeurs du coefficient de perte de charge de singularités où l’on considère quelques types d’accessoires et soupapes.
Les formules pour des tuyaux, données sur ce compte-rendu sont appliquées au transport d’eau à pression, ou un autre liquide de la même viscosité dynamique, à des températures inférieures à 45 ºC.

>>> Longueur équivalente

La norme anglaise CP 312 donne les coefficients suivants pour calculer la longueur équivalente d’un accessoire et pouvoir ainsi calculer sa perte de charge: