Introduction
Dans le chapitre précédent, il a été montré que des situations mathématiques exactes pour les forces exercées par les fluides au repos pouvaient être facilement obtenues.En effet, en hydrostatique, seules des forces de pression simples sont impliquées.Lorsqu'on considère un fluide en mouvement, le problème de l'analyse devient immédiatement beaucoup plus difficile.Non seulement l'ampleur et la direction de la vitesse des particules doivent être prises en compte, mais il existe également l'influence complexe de la viscosité provoquant une contrainte de cisaillement ou de friction entre les particules du fluide en mouvement et aux limites qui les contiennent.Le mouvement relatif possible entre les différents éléments du corps fluide fait varier considérablement les contraintes de pression et de cisaillement d'un point à l'autre selon les conditions d'écoulement.En raison de la complexité associée au phénomène d'écoulement, une analyse mathématique précise n'est possible que dans quelques cas, et du point de vue technique, quelque peu peu pratiques. Il est donc nécessaire de résoudre les problèmes d'écoulement soit par l'expérimentation, soit en faisant certaines hypothèses simplificatrices suffisent pour obtenir une solution théorique.Les deux approches ne s’excluent pas mutuellement puisque les lois fondamentales de la mécanique sont toujours valables et permettent d’adopter des méthodes partiellement théoriques dans plusieurs cas importants.Il est également important de vérifier expérimentalement l'étendue de l'écart par rapport aux conditions réelles résultant d'une analyse simplifiée.
L’hypothèse simplificatrice la plus courante est que le fluide est idéal ou parfait, éliminant ainsi les effets visqueux compliqués.C'est la base de l'hydrodynamique classique, une branche des mathématiques appliquées qui a retenu l'attention d'éminents chercheurs tels que Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin et Lamb.Il existe de sérieuses limites inhérentes à la théorie classique, mais comme l’eau a une viscosité relativement faible, elle se comporte comme un véritable fluide dans de nombreuses situations.Pour cette raison, l’hydrodynamique classique peut être considérée comme une base très précieuse pour l’étude des caractéristiques du mouvement des fluides.Le présent chapitre s'intéresse à la dynamique fondamentale du mouvement des fluides et sert d'introduction de base aux chapitres suivants traitant des problèmes plus spécifiques rencontrés dans l'hydraulique du génie civil.Les trois équations de base importantes du mouvement des fluides, à savoir les équations de continuité, de Bernoulli et de moment, sont dérivées et leur signification expliquée.Plus tard, les limites de la théorie classique sont considérées et le comportement d'un fluide réel est décrit. Un fluide incompressible est supposé partout.
Types de flux
Les différents types de mouvements fluides peuvent être classés comme suit :
1.Turbulent et laminaire
2. Rotation et irrotationnel
3.Stable et instable
4.Uniforme et non uniforme.
Pompe submersible pour eaux usées
Pompes à débit axial de la série MVS Les pompes à débit mixte de la série AVS (pompe à eaux usées submersible à débit axial vertical et à débit mixte) sont des productions modernes conçues avec succès grâce à l'adoption d'une technologie moderne étrangère.La capacité des nouvelles pompes est 20 % supérieure à celle des anciennes.L'efficacité est de 3 à 5 % supérieure à celle des anciens.
Flux turbulent et laminaire.
Ces termes décrivent la nature physique du flux.
Dans un écoulement turbulent, la progression des particules de fluide est irrégulière et il y a un échange de position apparemment aléatoire. Les particules individuelles sont sujettes à des trans fluctuants.vitesses de vers de sorte que le mouvement soit tourbillonnant et sinueux plutôt que rectiligne.Si le colorant est injecté à un certain point, il se diffusera rapidement dans tout le flux.Dans le cas d'un écoulement turbulent dans une canalisation, par exemple, un enregistrement instantané de la vitesse au niveau d'une section révélerait une distribution approximative comme le montre la figure 1 (a).La vitesse constante, telle qu'elle serait enregistrée par des instruments de mesure normaux, est indiquée en pointillés, et il est évident que l'écoulement turbulent est caractérisé par une vitesse fluctuante instable superposée à une moyenne temporelle stable.
Fig.1 (a) Écoulement turbulent
Fig.1 (b) Flux laminaire
Dans un écoulement laminaire, toutes les particules de fluide suivent des chemins parallèles et il n'y a pas de composante transversale de vitesse.La progression ordonnée est telle que chaque particule suit exactement le chemin de la particule qui la précède sans aucune déviation.Ainsi un mince filament de colorant restera tel quel sans diffusion.Il existe un gradient de vitesse transversale beaucoup plus important en écoulement laminaire (Fig.1b) qu'en écoulement turbulent. Par exemple, pour une canalisation, le rapport entre la vitesse moyenne V et la vitesse maximale V max est de 0,5 en écoulement turbulent et de 0 ,05 avec flux laminaire.
L'écoulement laminaire est associé à de faibles vitesses et à des fluides visqueux lents. Dans l'hydraulique des pipelines et des canaux ouverts, les vitesses sont presque toujours suffisamment élevées pour assurer un écoulement turbulent, bien qu'une fine couche laminaire persiste à proximité d'une limite solide.Les lois de l'écoulement laminaire sont parfaitement comprises et, pour des conditions aux limites simples, la distribution des vitesses peut être analysée mathématiquement.En raison de sa nature pulsatoire irrégulière, l'écoulement turbulent a défié un traitement mathématique rigoureux et, pour résoudre des problèmes pratiques, il est nécessaire de s'appuyer en grande partie sur des relations empiriques ou semi-empiriques.
Pompe à incendie à turbine verticale
Numéro de modèle : XBC-VTP
Les pompes verticales de lutte contre l'incendie à arbre long de la série XBC-VTP sont une série de pompes à diffuseurs à un étage et à plusieurs étages, fabriquées conformément à la dernière norme nationale GB6245-2006.Nous avons également amélioré la conception avec la référence à la norme de la United States Fire Protection Association.Il est principalement utilisé pour l'approvisionnement en eau d'incendie dans les secteurs de la pétrochimie, du gaz naturel, des centrales électriques, du textile de coton, des quais, de l'aviation, de l'entreposage, des immeubles de grande hauteur et d'autres industries.Il peut également s'appliquer aux navires, aux réservoirs maritimes, aux pompiers et à d'autres occasions d'approvisionnement.
Flux rotationnel et irrotationnel.
L’écoulement est dit rotationnel si chaque particule fluide a une vitesse angulaire autour de son propre centre de masse.
La figure 2a montre une distribution de vitesse typique associée à un écoulement turbulent au-delà d'une limite droite.En raison de la distribution non uniforme des vitesses, une particule avec ses deux axes initialement perpendiculaires subit une déformation avec un faible degré de rotation. Sur la figure 2a, l'écoulement dans un cercle circulaire
le chemin est représenté, avec la vitesse directement proportionnelle au rayon.Les deux axes de la particule tournent dans le même sens, de sorte que le flux est à nouveau rotatif.
Fig.2 (a) Flux de rotation
Pour que l'écoulement soit irrotationnel, la distribution de vitesse adjacente à la frontière droite doit être uniforme (Fig.2b).Dans le cas d'un écoulement sur une trajectoire circulaire, on peut montrer que l'écoulement irrotationnel n'existera qu'à condition que la vitesse soit inversement proportionnelle au rayon.Au premier coup d'œil sur la figure 3, cela semble erroné, mais un examen plus approfondi révèle que les deux axes tournent dans des directions opposées de sorte qu'il y a un effet compensateur produisant une orientation moyenne des axes qui reste inchangée par rapport à l'état initial.
Fig.2 (b) Flux irrotationnel
Parce que tous les fluides possèdent une viscosité, le minimum d'un fluide réel n'est jamais vraiment une irritation, et l'écoulement laminaire est bien sûr fortement rotationnel.Ainsi, l'écoulement irrotationnel est une condition hypothétique qui n'aurait d'intérêt académique que si ce n'était du fait que dans de nombreux cas d'écoulement turbulent, les caractéristiques de rotation sont si insignifiantes qu'elles pourraient être négligées.Ceci est pratique car il est possible d’analyser l’écoulement irrotationnel au moyen des concepts mathématiques de l’hydrodynamique classique mentionnés précédemment.
Pompe centrifuge de destination d'eau de mer
Numéro de modèle : ASN ASNV
Les pompes modèles ASN et ASNV sont des pompes centrifuges à volute divisée à double aspiration à un étage et utilisées pour le transport de liquides pour les travaux d'eau, la circulation de la climatisation, le bâtiment, l'irrigation, la station de pompage de drainage, la centrale électrique, le système d'approvisionnement en eau industriel, la lutte contre les incendies. système, navire, bâtiment, etc.
Flux constant et instable.
Le débit est dit stable lorsque les conditions en tout point sont constantes dans le temps.Une interprétation stricte de cette définition conduirait à la conclusion que l’écoulement turbulent n’est jamais vraiment stable.Cependant, dans le cadre du présent objectif, il convient de considérer le mouvement général du fluide comme le critère et les fluctuations erratiques associées à la turbulence comme une influence secondaire.Un exemple évident de débit constant est un débit constant dans un conduit ou un canal ouvert.
En corollaire, il s’ensuit que l’écoulement est instable lorsque les conditions varient en fonction du temps.Un exemple d'écoulement instable est un débit variable dans un conduit ou un canal ouvert ;il s'agit généralement d'un phénomène transitoire successif ou suivi d'une décharge constante.Autre familier
des exemples de nature plus périodique sont le mouvement des vagues et le mouvement cyclique de grandes masses d'eau dans le courant de marée.
La plupart des problèmes pratiques en génie hydraulique concernent le débit constant.C’est une chance, car la variable temps en écoulement instationnaire complique considérablement l’analyse.En conséquence, dans ce chapitre, la considération de l'écoulement instationnaire sera limitée à quelques cas relativement simples.Il est important de garder à l’esprit, cependant, que plusieurs cas courants d’écoulement instable peuvent être réduits à l’état stationnaire en vertu du principe du mouvement relatif.
Ainsi, un problème impliquant un navire se déplaçant dans une eau calme peut être reformulé de manière à ce que le navire soit stationnaire et que l'eau soit en mouvement ;le seul critère de similarité du comportement d'un fluide est que la vitesse relative doit être la même.Encore une fois, le mouvement des vagues en eau profonde peut être réduit au
état stable en supposant qu'un observateur se déplace avec les vagues à la même vitesse.
Pompe de drainage d'eau à arbre en ligne centrifuge à plusieurs étages de turbine verticale de moteur diesel Ce type de pompe de drainage verticale est principalement utilisé pour pomper sans corrosion, température inférieure à 60 °C, matières en suspension (sans compter les fibres, les grains) teneur inférieure à 150 mg/L de les eaux usées ou usées.La pompe de drainage verticale de type VTP fait partie des pompes à eau verticales de type VTP et, sur la base de l'augmentation et du collier, réglez la lubrification à l'huile du tube avec de l'eau.Peut fumer à une température inférieure à 60 °C, envoyer pour contenir un certain grain solide (tel que de la ferraille et du sable fin, du charbon, etc.) d'eaux usées ou d'eaux usées.
Flux uniforme et non uniforme.
L’écoulement est dit uniforme lorsqu’il n’y a pas de variation de l’amplitude et de la direction du vecteur vitesse d’un point à un autre le long du trajet de l’écoulement.Pour respecter cette définition, la surface d'écoulement et la vitesse doivent être les mêmes à chaque section transversale.Un écoulement non uniforme se produit lorsque le vecteur vitesse varie en fonction de l'emplacement, un exemple typique étant l'écoulement entre des frontières convergentes ou divergentes.
Ces deux conditions d'écoulement alternatives sont courantes dans l'hydraulique à canal ouvert, bien qu'à proprement parler, puisque l'écoulement uniforme est toujours approché de manière asymptotique, il s'agit d'un état idéal qui n'est qu'approché et n'est jamais réellement atteint.Il convient de noter que les conditions se rapportent à l'espace plutôt qu'au temps et que, par conséquent, dans les cas d'écoulement confiné (par exemple des tuyaux sous pression), elles sont tout à fait indépendantes de la nature stable ou instable de l'écoulement.
Heure de publication : 29 mars 2024