TP3 Veturi [PDF]

Zitiervorschau

Universite de Ammar Telidji – Laghouat-

Introduction : Le venturi est un appareil utilisé pour mesurer le débit d’une conduite. Le fluide circulant dans la conduite passe dans un convergent avant d’atteindre un col de section inférieure à celle de la conduite. La vitesse de l’écoulement augmente dans ce convergent. Cette augmentation de vitesse correspond à une diminution de pression, on peut déduire la valeur de débit de l’écoulement. Après le col, le fluide passe dans un divergent ou il perd de sa vitesse et remonte en pression. But de ce TP: Le but du présent TP est de décrire le principe de venturi pour la mesure des débits dans les conduites en charge, et de déterminer en outre toutes les caractéristiques de l'appareil. Partie théorique : Principe de venturi : Installée sur une canalisation et dans le cas d’un écoulement de fluide incompressible (eau) ,Le venturi peut être utilisé pour mesurer le débit dans la conduit Le fluide circulant dans le conduit passe dans un convergent avant d’atteindre un col de section inférieure à celle de la conduite . La vitesse de l’écoulement augmente dans ce convergent. Cette augmentation de vitesse correspondant par ailleurs à une diminution de pression En mesurant cette diminution de pression il est possible de determiner la valeur du débit de l’écoulement. Après le col , le fluide perd de sa vitesse et remonte en pression

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Description de l’appareil : L’appareil système

venturi

horizontalement

comportant est sur

le

disposé le

banc

hydraulique un support a pieds réglable permettant de la le niveau L’eau

aspirée

par

une

pompe immergée entre dans le venturi par tuyau flexible Un autre tuyau branché en sortie après le robinet de réglage de débite conduit l’eau au pesée du banc hydraulique Des prises de

pression

piézométrique sont le long du convergent et du divergent du venturi et sont reliées a des tubes manométrique verticaux montés en face d’échelles graduées en mm Ces tubes manométrique sont relies eux leurs extrémités supérieures par collecteur équipé d’une valve de purge permettant de régler de quantité d’air (contre pression P ) contenue dans l’appareil .Dans la venturi utilisés pour la mesure du débit dans les conduites on ne perce qu’une prise de pression a l’entrée du divergent et au niveau du col . Les valeurs ainsi relevée sont suffisante pour déduire le Les nombreuses prises de pression percées sur le venturi d’étude ont pour but de permettre une étude précise de la réparation des pressions le long du divergent

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Géométrie du venturi de la maquette :Les différentes sections du venturi sont repérées par les lettres de A à L '(sauf I)

Partie pratique Théorie du venturi : On à les équations suivant : 2

2

2

u1 u2 un 2 g + h 1 = 2 g + h2 = 2 g + hn u1 a1 = u2 a2 = un an = Q

……………… (1) …………….. (2)

Avec u1 , u2 et un vitesse de l’écoulement

Q = débit volumique de la conduite donc : 2

u2 2g

a2 a1

2

2

()

u2 + h1 = 2 g + h2

√2 g(h1− h 2) u2=

a2 1− a1

2

()

……..……………….. (3)

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√2 g(h1− h 2) a 1− 2 a1

2

()

Q = a2

………………………. (4)

En réalité, d’une part il y a une perte de charge entre les sections 1 et 2 et, d’autre part, les vitesses ne sont pas constantes α / 0.92 < α < 0.99

√2 g(h1− h 2) Q=

α a2

a 1− 2 a1

2

()

……………… (5)

La distribution théorique des pressions dans la conduite est donnée par 2

2

u 1−u 2 2g l’équation de Bernoulli (1) ; h1 – h2 =

…… (6)

Pour pouvoir comparer les résultats expérimentaux et les résultats théoriques, il est pratique de rapporter l’équation (6) à la charge dynamique au niveau du col ;

hn −h1 u22 2g

u 21− u 2n

=

u 22

En remplaçant les rapports des vitesses par le rapport des surfaces des sections, en utilisant l’équation de continuité, on peut écrire :

hn −h1 u22 2g

=

a2 a1

2

a2 an

2

() () -

……………… (7)

L’expériences : - On effectuer la mise à zéro des manomètres. - On chasser les poches d'air de l'appareil: - En manoeuvrant la vanne d'alimentation de banc hydraulique. - En manoeuvrant la vanne de réglage du débit afin que l'eau Pénètre dans les tubes manométriques. 4

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- On comprime l'air contenue dans le collecteur. - On referme la vanne d'alimentation du banc hydraulique, quand l'eau atteint le niveau désiré dans les tubes. - On mettre l'appareil à niveau par manœuvrer les pieds réglables du support. - On vérifier que les tubes doivent indiquer la même valeur. - On ouvre progressive net la vanne de réglage des débits. - On relève les valeurs indiquées par les tubes piézométriques. - On mesurer chaque fois les différents débits. Remarque: Il est tout de même possible de faire baisser le niveau du liquide dans les tubes piézométriques en introduisant de l'air par une valve placée à l'une des extrémités du multimètre à l'aide d'une pompe à vélo. Qexp=v/t

m3/s ; l /s

Qth= s2 2g(h1-h2)/1-(s2/s1)2 Qexp=α*Qth Les calcules V(L) 5 15

t(s) 20,55 46,8

Qexp 2.28*10^(-4)

h1 64 64

h2 10 10

Q th 2.41*10^(-4)

α = 0.95

A B C D E F G H J K L

h 64 62 44 10 16 32 42 48 52 54 56

C

C'

-0,027170221 -0,271702214 -0,733595979 -0,652085314 -0,434723543 -0,298872436 -0,217361771 -0,163021329 -0,135851107 -0,108680886

-0,082889132 -0,428538723 -0,85655 -0,681578418 -0,42003027 -0,25346579 -0,144746429 -0,070466887 -0,018833732 -3,24192E-05

S 530,9 422,7 265,9 201,1 221,4 267,9 319,2 374,6 434,8 499,2 530,9

Discussion :

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Dans Ce T.P on étudier les débits dans les conduites en charge et déterminer touts les caractéristiques de l'appareil. Dans cet essai on trouve des problèmes et ça revient que la lecture dans les piézomètres. Les résultats acceptable mais il y a des déférences et de mesure le temps et le volume. En déduire que le débit est constante mais on trouve la variation dans la vitesse et la section ou le volume et le temps. On conclure que mesure des débits dans les conduites en charge. Conclusion : Cette étude de venturi nous a permet de mesuré le debit et nous avons constate qu’il y a une petite différence entre le débit mesuré et celui calculer.

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