EXAMEN D’HYDRAULIQUE EN CHARGE Exercice n°1 : Circuit hydraulique et té (12 pts)
Soit le réseau ci-après, constitué de deux barrages dans lesquels on prélève de l’eau pour alimenter en charge une turbine située en dessous des deux sources.
E
Turbine
S
C D
T
A
4
B
6
Les caractéristiques des différentes composantes du réseau se présentent comme suit :
= 1220 , = 1250 125000 ,, = 0,8 , = 0.1 ,, = 1500 / = ? ,, = 8760 , = 0,65 , = 0.1 , = 850 850 / / =25, = 1 , = 0,1 ,, = ? = 1100 , = 100 , = 0,7575 = 0,1 ,, = ? =0,95 = 2 = 2 = 1 1 2 0 , = 1121 11 21 , =1120,5 . = 10 −, = 1000 / = 10−/ = 1, = 10 .
Conduite TA :
Conduite TB : Conduite ET : Conduite CS :
Les conduites TA et TB sont munies chacune d’une d’un débitmètre , d’un robinet et d’angle 120°, i étant le papillon ouvert à 25° et d’un coude de rayon de courbure numéro de la conduite. La conduite ET est seulement munie d’un manomètre Km=1,2. La et d’angle 90°, d’un clapet de conduite SC est munie d’un coude de rayon de courbure retenue ouvert à 30°. Pour le té, on admet que les pertes de charges entre le point T et les sections Ti sont négligeables et les côtes des sections Ti sont : Prendre , , Une attention particulière sera accordée aux démarches et raisonnements. Une 12345-
Calculer la charge en T (1,5 pts) Calculer la côte du plan d’eau B (1,5 pts) Calculer la charge à l’entrée de la turbine (1,5 pts) Calculer la charge à la sortie de la turbine (1,5 pts) En déduire la puissance électrique produite par la turbine si son rendement est (1,5 pts) 6- Calculer en grandeur (2,5 pts), direction (1 pt) et sens (1 pt), l’action de l’eau sur le t é de raccordement.
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= 0,92
Exercice 2 : Réseau ramifié (08 pts)
Soit le réseau ramifié dont les données sur les tronçons sont définies dans le tableau ci-dessous : Tronçons L (m) Q (l/s) D (mm) Z, aval (m) P, réelle (m) R_1 150 100 200 200 ? 1_2
175
25
150
205
12,35
1_3 3_5
250 250
30 12
150 100
207 202
? ?
1_4
200
30
150
204
?
Le nœud de départ est le réservoir (R). La pression réelle en situation de sollicitation totale du réseau a été mesurée au point 5 et vaut . Les conduites, pour lesquels les diamètres
= 10
= 1,4.10− , = 1,96 =
sont déjà choisis, sont de rugosité définie par les coefficients . Les pertes de charges singulières sont estimées à hauteur de 10 % des pertes de charge linéaires.
5,19
1- Calculez à tous les nœuds (1 à 5) du réseau la charge hydraulique , la pression statique et la pression réelle au même moment (7,5 pts). 2- Quelle est la côte du plan d’eau au réservoir ? (0,5 pt) On prendra :
= 10 , = 10−/.
Le terme cinétique de la charge hydraulique.
/2
pourra être négligé dans le calcul
Annexes : coefficients de perte de charge singulière
1. Coefficients de débit pour les clapets et les robinets-papillon. Clapets de retenue Robinets papillon
k k
20 1,7 5 0,24
30 3,2 10 0,52
40 6,6 15 0,90
50 14 20 1,5
60 30 30 3,9
70 62 40 11
75 90 45 19
50 33
60 120
2. Coefficient de débit pour les coudes arrondis.
/ =0,131+1,847(2) 90
est l’angle de courbure en degrés,
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est le rayon de courbure et
est le diamètre de la conduite.
70 750
