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Auteur(s)
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Jacques BONNIN : Ingénieur des Arts et Manufactures - Ingénieur en Chef à Électricité de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le présent article donne les méthodes pratiques d’étude des tuyauteries en fonction des conditions d’écoulement du fluide transporté. Le lecteur trouvera les développements théoriques dans l’article Mécanique des fluides [A1 870] du traité Sciences fondamentales.
Nous ne traiterons pas ici du cas de l’écoulement des fluides non newtoniens, qui est abordé dans l’article Fluides non newtoniens [A 710] du traité Sciences fondamentales. On trouvera également d’abondants développements dans la référence bibliographique [1].
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Écoulements diphasiques dans les conduites longuesArticle inclus dans l'offre
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3. Écoulement permanent des gaz et des vapeurs
Les fluides compressibles (gaz et vapeurs) se comportent, en particulier dans leurs écoulements, de façon différente de celle des liquides. Ces derniers sont très généralement considérés comme ayant une masse volumique ρ constante, en particulier indépendante de la pression ; et, le plus souvent, leur température ne varie pratiquement pas, en l’absence de transfert thermique.
Au contraire, les gaz sont le siège d’une variation importante de leur masse volumique, liée aux variations de pression dues par exemple aux pertes de charge ou aux variations de vitesse dans l’écoulement, et associées à des variations de température. Sauf pour les courtes longueurs de tuyauterie (remarque § 2.1.4), l’étude de l’écoulement des gaz nécessite de combiner une relation entre ces divers paramètres, propre au fluide, appelée équation d’état, aux équations classiques en mécanique des fluides (continuité, dynamique, énergie) que nous allons rappeler au paragraphe 3.1.
La complexité des solutions générales nous conduira à limiter les applications à trois cas fréquemment rencontrés dans les écoulements industriels :
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l’écoulement (voulu ou non) du fluide à travers les organes de détente, où la section varie très rapidement et où l’on néglige en première approximation les frottements et les transferts thermiques 3.2 ;
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l’écoulement avec frottements dans les conduites longues, en l’absence de transfert thermique 3.3...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - TRUESDELL (C.) - Introduction à la mécanique rationnelle des milieux continus - . Masson (1974).
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(2) - BRUN (E.), MARTINOT-LAGARDE (A.), MATTHIEU (J.) - Mécanique des fluides - . Dunod (1959-1970).
-
(3) - COMOLET (R.) - Analyse dimensionnelle et théorie des maquettes - . Masson.
-
(4) - COMOLET (R.) - Mécanique expérimentale des fluides - . Masson (1976).
-
(5) - Encyclopédie pratique de la construction et du bâtiment. Hydraulique - . Quillet (1968).
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(6) - IDEL’CIK (I.E.) - Memento des pertes de charge - . Eyrolles (1969).
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(7) - BONNIN...
NORMES
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Tuyauteries-DN-PN-Définitions et gammes normalisées. - NF E 29-001 - 12-81
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