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Auteur(s)
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Francis DUPRIEZ : Ingénieur de l’Institut Industriel du Nord de la France - Ingénieur de recherche, ONERA Lille
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Lire l’articleINTRODUCTION
Pour mesurer le débit d’un fluide (liquide ou gaz) s’écoulant dans une conduite ou un chenal, une méthode globale est utilisée chaque fois que cela est possible. Bien que ces méthodes soient nombreuses, il n’est pas toujours possible d’en trouver une qui convienne ni de pouvoir l’utiliser. C’est notamment le cas des conduites fermées ou des chenaux de grandes dimensions, mais aussi celui des conduites pour lesquelles il n’est pas possible, pour diverses raisons, d’insérer un débitmètre. Il est alors nécessaire d’effectuer un relevé des vitesses et de calculer le débit par intégration.
Les dispositifs, capteurs et méthodes pour la mesure des vitesses, sont décrits dans l’article Mesures locales de vitesse dans un fluide .
Le présent article se propose d’exposer les règles à suivre dans l’exécution des mesures et le calcul du débit. Ces règles sont prescrites dans un certain nombre de normes françaises et étrangères auxquelles le lecteur pourra se référer à la documentation .
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1971 par André FAUQUET, Robert BONNAFOUX
- Version archivée 2 de janv. 1979 par André FAUQUET, Robert BONNAFOUX, Francis DUPRIEZ
- Version courante de sept. 2017 par Jérôme LE COZ, Isabelle CARÉ
DOI (Digital Object Identifier)
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"Mesures physiques"
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3. Écoulement d’un fluide en conduite
3.1 Exécution des mesures
3.1.1 Choix de la section de mesure
Comme dans le cas d’un écoulement à surface libre, la section de mesure devra être telle que le profil de vitesse soit régulier, sans turbulence excessive ni rotation. L’emplacement choisi devra donc satisfaire, autant que possible, aux conditions suivantes :
-
être situé dans la plus longue partie rectiligne disponible, loin en aval de toutes singularités (coude, vanne, etc.) ; on admet généralement que les longueurs droites nécessaires sont égales à 20 fois le diamètre (ou la plus grande des dimensions de la conduite) en amont de la section de mesure et à 5 fois le diamètre (ou la plus grande des dimensions de la conduite) en aval ;
-
offrir des formes géométriques simples et parfaitement connues.
Si ces conditions ne sont pas naturellement réalisées, il est possible, lorsque la situation s’y prête, d’y remédier en installant soit des dispositifs de tranquillisation pour réduire la rotation de l’écoulement ou la turbulence, soit des dispositifs de guidage pour obtenir un écoulement parallèle et une distribution régulière des vitesses.
HAUT DE PAGE3.1.2 Appareillage et mode opératoire
3.1.2.1 Mesure d’un débit de gaz
-
Les mesures de vitesses sont le plus souvent effectuées à l’aide d’un tube de Pitot double (article Mesures locales de vitesse dans un fluide ), car son faible encombrement permet de l’introduire facilement dans la conduite et, en particulier, très près des parois.
Les mesures effectuées au tube de Pitot ne sont correctes que pour autant que le nombre de Reynolds (rapporté au diamètre de la prise de pression totale) soit supérieur à 200, ce qui équivaut à écrire la condition suivante sur la pression...
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NORMES
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Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts. Méthodes d’exploration du champ des vitesses. Recueil et traitement des données pour la détermination des erreurs de mesurage. - ISO 1088 -
-
Mesure de débit d’eau propre dans les conduites fermées. Méthode d’exploration du champ des vitesses, dans les conduites en charge et dans le cas d’un écoulement régulier, au moyen de moulinets. - ISO 3354 - 1988
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Mesure du débit des fluides dans les conduites fermées. Méthode d’exploration du champ des vitesses au moyen de tubes de Pitot doubles. - ISO 3966 - 1977
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Mesure de débit des liquides dans les canaux découverts. Méthode d’exploration du champ des vitesses utilisant un nombre réduit de verticales. - ISO TR 9823 - 1990
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(Indice de classement : X 10-111). - NF ISO 3354 -
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Mesure du débit des fluides dans les conduites fermées. Méthode d’exploration du champ des vitesses pour des écoulements réguliers au moyen de tubes de Pitot doubles (~ ISO 3966). - NF X 10-112 - 9-77
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