TP N° 4 HYD

Partie Par tie théori thé orique que : Il existe plusieurs régimes d’écoulement d’écoulement qui présentent des différentes majeures entre eux. Depuis longtemps les hydrauliciens avaient constaté l’existence de ces différents régimes, ais c’est à Osorne !eynolds qu’il appartenait de les mettre expérimentalement en évidence et de dégager le crit"re permettant de les différencier. #es expériences réalisées par  Reynolds $%&&'( lors de l)écoulemen l) écoulementt d)un fluide f luide dans une conduite cylindrique rectiligne, ont montré l)existence de deux régimes d)écoulement * laminaire et turulent. +n utilisant des fluides divers $viscosité différente(, en faisant varier le déit et le diam"tre de la canalisation, !eynolds a montré que le param"tre qui permettait de déterminer si l)écoulement est laminaire ou turulent est un nomre sans dimension appelé nomre de !eynolds  . Expérience Expérie nce de Reynolds Reynol ds :

#’expér ’expérience ience de !eynolds !eynolds consiste à injecter injecter un liquide liquide coloré coloré dans une masse masse liquide liquide en mouvement à l’intérieure d’un tue en verre.

i on ouvre lég"rement lég"rement le roine de vidange, le liquide liquide coloré commence à passer passer lentement dans le tue en verre et ne se mélange pas avec les autres couches du liquide, les lignes de courant dans le tue sont toujours rectilignes de telle sorte que la coloration reste uniforme. -e régime s’appelle !égime laminaire.

i on augmente l’ouverture du roinet, la vitesse d’écoulement s’accrot et on remarque des oscillations dans le tue.

#’augmentation ultérieure de la vitesse entrane le mélange du liquide coloré avec les autres couches du liquide dont laquelle chaque particule est projetée dans toutes les directions d’une mani"re irréguli"re et désordonnée. -e régime s’appelle !égime turulent .

#e nomre de !eynolds et donné par *

#’expérience montre que *  i !e / 0111 le régime est laminaire.  i !e2 0111 le régime est turulent.  i !e 3 0111 le régime est transitoire. Visualisation de l’écoulement

#aminaire

transitoire

turulent

But de l’essaie :

#’oservation des régimes d’écoulement et la détermination du seuil de passage d’un régime a un autre $nomre de !eynolds correspondant a chaque régime(. 4artie expérimentale * 1-appareillage :

#’appareil de !eynolds est un dispositif tr"s simple, il se compose d’un petit réservoir de colorant permettant de liérer une fine quantité de colorant dans l’écoulement afin de visualiser la veine liquide ainsi qu’un réservoir d’eau muni d’un trop plein pour maintenir une charge constante. #’écoulement se fait dans une conduite de %0mm de diam"tre avec une vanne de réglage a l’extrémité. 5n thermom"tre pour mesurer la température du liquide

6ppareil de !eynolds -les étapes de l’essai :   

On ouvre tout d’aord la vanne de vidange juste pour maintenir un filet coloré  parfaitement net est séparé des filets voisins. On ouvre ensuite petit la vanne jusqu’au point ou le filet coloré commence a virer et 7tre sinueux. On ouvre encore la vanne jusqu)à ce que le filet se rise et l’écoulement devient uniformément coloré. -haque fois on effectue une mesure du déit pour déterminer la vitesse d’écoulement.

!- les calculs :

#a viscosité cinématique

#a surface d’écoulement " # $ %&'()  " # 11!.*+ %1*-, m

+coulement #aminaire #aminaire .transitoire .transitoire .turulent .turulent .turulent .turulent .turulent .turulent .turulent

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onclusion : %?6 partir de l’essaie on peut conclure les caractéristique physique qui influe sur la nature d’écoulement *  #a vitesse d’écoulement.  #a viscosité cinématique de liquide.  Diam"tre de la conduite. 0?6 partir de taleau l il ya 0 valeurs critique d’écoulement ! e30'CB.%et ! e3.0@.0 '? le cas d’un écoulement laminaire les vitesses d’écoulement ne suissent pas des Oscillations et ne variant pas avec le temps. D’apr"s les expériences, la vitesse dans une section d’écoulement est égale a Eéro sur les  parois et elle est maximale dans le centre de la conduite.

? #es vitesses dans un écoulement turulent sont soumises à des variations $pulsations( plus ou moins rapides dans le temps. #es mesures indiquent que les pulsations se font autour d’une certaine valeur moyenne de la vitesse désigné par U qui est indépendante de temps.

5niversité 6mmar ;helidji F#aghouat? Gaculté des sciences et science de l’ingéniorat Département De Hénie civil 0me 6nnée 6nnée # J D

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Jodule * J D G

Régimes d’écoulement

!éalise par *. -K+86GI JIO5J LO5!6 M6-I8+

6nnée universitaire * 01%'=01%