Régulation des écoulements et calibration des orifices une étude expérimentale

Abstract

Les orifices sont des dispositifs qu‟on utilise pour mesurer ou contrôler le débit des écoulements. L‟orifice est le dispositif le plus utilisé à nos jours, compte tenu de son prix de revient relativement bas, pour mesurer les débits et contrôler les systèmes de régulation. Ce mémoire consiste primo en une étude expérimentale de ces dispositifs et secundo à dimensionner un réseau de distribution avec service en route basé sur les résultats trouvés dans la partie expérimentale de ce travail. En effet, ces dispositifs simples dont les applications pratiques sont nombreuses nécessitent en contre partie des calibrations très soignées. L‟expression pour l‟estimation des débits à travers ces orifices, qu‟ils soient à contraction complète (le cas des écoulements en charge) où à contraction partielle (vanne de fond et déversoirs), est une fonction implicite du débit. Pour les écoulements de fluides parfaits l‟expression du débit est très simple ; c‟est une fonction explicite de la charge en amont du dispositif. Pour les écoulements des fluides réels, cette dernière est corrigée par des coefficients qu‟on appelle « coefficients de correction et/ou coefficients de calibrations ». Ces coefficients sont au nombre de trois, appelés spécifiquement : coefficient de débit, coefficient de vitesse et coefficient de contraction. Quoique les institutions d‟engineering de renommées internationales détiennent, fruit de leurs laboratoires de recherche personnels, des données suffisantes pour calibrer les dispositifs qu‟ils confectionnent à des fins commerciales, dans la littérature académique les données concernant ces coefficients sont insuffisantes. Ce travail, consiste en grande partie à estimer expérimentalement les coefficients de débit pour les orifices circulaires pratiqués sur une paroi de 2.5mm d‟épaisseur. Les résultats obtenus sont ensuite utilisés pour dimensionner un réseau de distribution avec service en route contrôlé par orifices.