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Zitiervorschau

TP N° 4

ECOULEMENT D'UN LIQUIDE A TRAVERS UN ORIFICE A PAROI MINCE

I - INTRODUCTION Dans la plupart des cas, quand un fluide s'écoule par une ouverture comme un orifice à mince paroi ou sur un déversoir, le débit réel est très inférieur à celui calculé. En supposant qu'il n'y a pas de perte d'énergie et que l'écoulement dans l'ouverture est uniforme et parallèle. Cette réduction du débit est due à la contraction de l'écoulement dans l'ouverture et en aval de l'ouverture, qui provoque donc une perte d'énergie importante. Cette expérience a été conçue pour étudier la réduction du débit, la contraction de l'écoulement, et la perte d'énergie correspondante pour un orifice à paroi mince d'un réservoir débitant dans l'air. II - BUT DE LA MANIPULATION 1-Détermination du coefficient de débit (Cd ) : a - à charge constante. b- à charge variable. Ainsi que la détermination et vérification de l'expression de la durée de vidange d'un réservoir muni d'un orifice à paroi mince. 2- Détermination du coefficient de vitesse (Cv). 3- Déduction du coefficient de contraction de la veine liquide (Cc). III - RAPPEL THEORIQUES

Fig.1 Schéma de l’écoulement d’un fluide à travers un orifice à paroi mince

De la figure représentée ci-dessus, appliquons le théorème de Bernoulli entre les sections M et N, en supposant qu'il n'y a aucune perte de charge (Δh ≈ 0). On a : 𝑃𝑀 𝜔

𝑉2

𝑀 + 𝑍𝑀 + 2𝑔 =

𝑉2

𝑃𝑁

+ 𝑍𝑁 + 2𝑔𝑁

𝜔

(1)

Les sections M et N étant à la pression atmosphérique, d'où : PM = PN = Patm avec ZM – ZN = H0 . VM étant très faible (d