L'energie hydraulique A- Grandeur physiques : Pression -> P = F / S P en Pascal F en Newton S en m² 1 bar = 10^5 Pa. 10 bars = 10^6 Pa = 1 MPa Masse volumique -> Ro = m / V = kg / m3 Les liquides sont incomprésibles, ils ont donc une masse volumique constante. Ro eau = 1000 kg/m3, Ro huile = 920 kg/m3. Debit volumique -> Qv = V / t = m3/s Debit volumique dans un tube cylindrique -> Qv = (S . L) / t = S . v = m2 * m/s Debit Massique -> Qm = m / t = kg/s relation debit volumique et debit massique -> Qm / qv = (m / t) / (V /t) = m / V = Ro. Donc Qm = Ro . Qv B- Hydrostatique : Principe fondamental de l'hydrostatique -> p = Ro . g . h [Pa} = [kg/m3] * [m/s2] * [m]. propriete de l'isobarie -> p1 - p2 = Ro . g . (z2 - z1) Theoreme de pascal -> toute variation de pression en un point d'un fluide incompressible au repos est transmise integralement a tout les autres points de ce fluide. Si une surface Sa subit une pression Dp, alors cette pression se reportera sur Sb : pa + dp = pb + dp. (Fa / sa) = (Fb / sb) C- Hydrodynamique : Conservartion des debits Qv et Qm -> -Le debit massique reste constant quand un fluide parfait circule dans un tube de section constante, la masse reste inchangee. Qm1 = Qm2 = constante en kg/s. -Le debit volumique reste constant quand un fluide parfait circule dans un tube sans variation de temperature car c'est toujours le meme volume qui circule dans celui-ci. Qv1 = Qv2 = Constante en m3/s Equation de continuite -> Qv = S1 . v1 = S2 . v2. aretenir: quand le diametre du tube est constant, la vitesse est constante. Mais quand le diametre du tube diminue, la vitesse augmente, v2 >v1. D- energie hydraulique : Les energies dans le fluide -> energie cinetique : Ec = 1/2 . m . v^2 energie potentielle : Eg = m . g . z energie de pression :Ep = m . (p / Ro) = p . Volume energie totale : E = Ec + Eg + Ep Equation de bernoulli pour les fluides parfaits -> L'equation de bernoulli exprime que l'energie totzle du fluide se conserve en tout point de la conduite. E = Ec + Eg + Ep = cste. 1/2 . m . v^2 + m . g . z + m . (p / Ro) = cste [J] en divisant par la masse m on l'energie massique : 1/2 . v^2 + g . z + (p / Ro) = cste [J/kg] en multipliant pas la masse volumique Ro, on obtient une somme de pressions : p + Ro . g . z + (Ro * v^2) / 2 = cste [Pa] en divisant l'equation par l'acceleration g elle devient une somme de hauteurs de fluide : z + v^2 / 2g + p / (Ro * g) = cste [me] m de fluide E- Machine hydraulique : Equation de bernoulli generalisee -> p1 + Ro . g . z1 + 1/2 . Ro . v1^2 (+/-) Dp = p2 + Ro . g . z2 + 1/2 . Ro . v2^2 Si la machine utilise la pression du fluide alors Dp est affecté du signe - (turbine). en revanche si la machine apporte de l'energie au fluide alors Dp est affecté du singe + (pompe). Puissance hydraulique d'une machine -> Phydro = Qv * Dp => [W] = [m3/s] * [Pa] rendement d'une machine -> -Pompe : n = Phydro / Pelec -Turbine : n = Pelec / Phydro Hauteur manometrique d'une pompe (Hmt) -> Dp = Ro g . Hmt ou Hmt = [me]