Perte de charge singulière (HU)

Traduction anglaise : Shock loss, Form loss

Dernière mise à jour : 10/04/2024

Dissipation d'énergie localisée due à une singularité hydrauliques du réseau (chute, coude, changement de pente ou de section, etc.) ou à un ouvrage spécial (grille, dessableur, déversoir d'orage, etc.).

Nota : Dans les réseaux d'assainissement les pertes de charge (souvent importantes) dues aux ouvrages spéciaux systématiques (branchements, regards de visite), arrivées latérales de débit, etc., sont difficiles à prendre en compte de façon individuelle du fait de leur nombre et de leur diversité. De ce fait on les prend généralement en compte en majorant le coefficient de pertes de charge linéaires.

Calcul des pertes de charge singulières

Les pertes de charge singulières sont calculées par des relations de la forme :

$ Δh=\frac{ζ.V^2}{2.g}\quad(1) $

ou

$ Δh=\frac{ξ.Q^2}{2.g}\quad(2) $

Avec :

• $ Δh $ : pertes de charge dues à la singularité (m) ;
• $ ζ $ et $ ξ $ : coefficients de pertes de charge (sans dimension) ;
• $ g $ : accélération de la pesanteur (m/s²) ;
• $ V $ : vitesse moyenne de l'écoulement (m/s).
• $ Q $ : débit (m³/s).

$ ζ $ et $ ξ $ sont fonctions de la singularité considérée. Les ouvrages d'hydraulique (voir par exemple Graf, 1993) fournissent des valeurs numériques pour les principales singularités. Ces valeurs sont le plus souvent déterminées à partir d'essais réalisés dans le cas d'écoulements uniformes. Malheureusemen, dans les cas réels, les effets dynamiques peuvent être importants en particulier si l'écoulement se produit en partie ou en totalité en charge. Ce problème peut devenir gênant dans des parties très tourmentées du réseau où les singularités hydrauliques sont nombreuses et où les pertes de charges singulières peuvent parfois jouer un rôle déterminant dans l'écoulement (dans certaines configurations, la perte de charge singulière peut consommer la totalité de l'énergie cinétique).

Bibliographie :

• Graf W.H. (1993) : Hydraulique Fluviale. Tome 1 : Écoulement permanent uniforme et non uniforme ; Ed. Presses polytechniques et Universitaires romanes ; Lausanne ; 1993.