Chapitre I : Généralités sur les écoulements des fluide ss

Chapitre I : Généralités sur les écoulements des fluides MENECEUR .N
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Chapitre I : G Gé én né ér ra al li it té és s s su ur r l le es s é éc co ou ul le em me en nt ts s d de es s f fl lu ui id de es s
I.1 Généralités
a)- Définition d’un fluide : Les fluides sont des corps dont les molécules sont très mobiles les unes par
rapport aux autres.
Un fluide prend automatiquement la forme du récipient qui le contient.
On peut classer les fluides en deux groupes : des liquides et des gaz.
Les liquides ont un volume propre tant disque les gaz occupent tout le volume qui lui sont offert.
b)- Compressibilité des fluides : 
T. Les liquides sont très peu compressibles.
P
Pr ra at ti iq qu ue em me en nt t : on considère que les liquides sont incompressibles et les gaz sont compressibles.
c)- Viscosité :            
 C Co oe ef ff fi ic ci ie en nt t d de e v vi is sc co os si it té é d dy yn na am mi iq qu ue e « μ » : exprimé en Poiseuille (Pl) ou en Pascal seconde (Pa.s)
 C Co oe ef ff fi ic ci ie en nt t d de e v vi is sc co os si it té é c ci in né ém ma at ti iq qu ue e « ν » : exprimé en mètre carré par seconde (m²/s)
I
In nf fl lu ue en nc ce e d de e t te em mp pé ér ra at tu ur re e s su ur r l la a v vi is sc co os si it té é : :
P Po ou ur r l le es s l li iq qu ui id de es s : : Si la T° augmente la viscosité v diminue.
 P Po ou ur r l le es s g ga az z : Si la T° augmente la viscosité v augmente aussi.
d)- Fluide parfait – fluide réel :
 U Un n f fl lu ui id de e p pa ar rf fa ai it t est un fluide dont les molécules se déplacent sans aucun frottement les uns par rapport
aux autres ; donc sans viscosité μ = 0. . .
 U Un n f fl lu ui id de e e es st t r ré ée el l lorsque μ ≠ 0. .
I.2 Les régimes d’écoulement
E
Ex xp pé ér ri ie en nc ce e : :
suivants :
a). Vitesse faible b). Vitesse plus élevée c). Vitesse très élevée

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1)- Régime laminaire : (cas a) 
centre de la conduite.
2)- Régime transitoire : 
3)- Régime turbulent : (cas c) formation de mouvement tourbillonnant dans le fluide.
Cette expérience est faite par Reynolds en faisant varier le diamètre de la conduite, la température, le
 n no om mb br re e
d
de e R Re ey yn no ol ld ds s (Re).
 Si Re < 2000, le régime est laminaire.
 Si Re > 3000, le régime est turbulent.
 Si 2000 < Re < 3000, le régime est transitoire.
R
Re em ma ar rq qu ue e 
I.3 Théorème de BERNOULLI pour un fluide réel :
Lorsque le fluide est réel, la viscosité est non nulle, alors au cours du déplacement du fluide, les
il y a une perte sous forme de dégagement p pe er rt te e d de e c ch ha ar rg ge e.
1,2 
Les pertes de charge p1,2 1,2
I.4 Pertes de charge
 Des frottements entre les différentes couches de liquide et des frottements entre le liquide et la paroi
p pe er rt te es s d de e c ch ha ar rg ge e r ré ég gu ul li iè èr re es s (l li in né éa ai ir re e)
sont les p pe er rt te es s d de e c ch ha ar rg ge e s si in ng gu ul li iè èr re es s o ou u l lo oc ca al li is sé és s.
a)- Pertes de charge régulières : (ΔHr)
A
Av ve ec c : :
D : diamètre de la conduite (en m).
 m/s).

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Avec :
v : vitesse moyenne du fluide
e.
empiriques tel que :
 l lo oi i d de e P Po oi is se eu ui il ll le e : :
1. T Tu ur rb bu ul le en nt t l li is ss se e : Re < 105, on a la l lo oi i d de e B Bl la as si iu us s : :   
2
2. . T Tu ur rb bu ul le en nt t r ru ug gu ue eu ux x : : R Re e > > 1 10 05
5,
, o on n a a l la a l lo oi i d de e Blench :  
 : 
b)- Pertes de charge singulières : (ΔHs)  
k, est en fonction des caractéristiques géométriques et du nombre de Reynolds.
La valeur de K est donnée pour les différents cas les plus classiques dans les tableaux suivants :
R Ra ac cc co or rd de em me en nt t d d’ ’u un ne e c co on nd du ui it te e a av ve ec c u un n g gr ra an nd d r ré és se er rv vo oi ir r
Arrivée
Coudes
Brusque
K est indépendant du diamètre

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Tés
- Branchement de prise à 90° de même diamètre et à angles vifs
- Branchement d’amenée à 90° de même diamètre et à angles vifs
Cônes
- Convergent : La perte de charge est négligeable.
Changement brusque de diamètre
- Rétrécissement
- Elargissement

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I.5 Fluide réel traversant une machine :
Lorsque le fluide traverse une machine hydraulique, alors il y a un échange
échangée entre le fluide et la machine.
- E > 0 si la machine est motrice (pompe).
- E < 0 si la machine est réceptrice (turbine).
Le bilan énergétique appliqué entre (1) et (2) : E(1) + E = E(2) + Eperdu
La puissance échangée est une puissance hydraulique :
puissance utile par la puissance absorbée : 
Donc, la puissance mécanique est :
-  : 
é é
-  :é
 é 
E
Ex xe em mp pl le e d d a ap pp pl li ic ca at ti io on n : :
0,37 m3/s de position
1 jusqu'à la position 2.
Telle que : D1=30 cm, D2=60 cm, ∆h = 0, P1/ρ.g = 6,6 m
- Calculer la pression de sortie P2 ?
M
V2, P2,Z2,S2
V1, P1,Z1,S1