Notion élémentaire d hydraulique
Qu est-ce que les pertes de charge?
Objectif pédagogique À la fin de la séquence les JSP seront capable individuellement de: Enumérer les pertes hectométriques par tuyaux ainsi que les lois. Ils disposeront de dix minutes une erreur sera admise.
Plan Définition Les lois des pertes
Définition Les lois des pertes de charges L hydraulique est une science qui étudie l hydrostatique et l hydrodynamique des liquides. Hydrostatique : l eau ne bouge pas. (étude de l équilibre des liquides) Hydrodynamique : l eau bouge ou circule dans les établissements de tuyaux. (étude des mouvements des liquides).
Les lois des pertes de charges En tant que jeunes sapeurs-pompiers, il est important de connaître trois grandeurs qui permettent de comprendre l écoulement de l eau dans les tuyaux. La pression. Le débit. Les pertes.
Définition Les lois des pertes de charges Pression: P Force exercée sur une unité de surface. En hydraulique, l unité de mesure utilisée est le bar, une pression de 1 bar correspond à la force exercée par une colonne d eau de 10,33 mètres de haut sur une surface de 1 cm². Pression = Force pressante Surface pressée = bar
Les lois des pertes de charges Le débit: Q Quantité d eau qui s écoule d un établissement pendant un temps donné. Il s exprime en: Litre /minute (l/mn). Mètre cube/heure (m 3 /h). Q= Quantité d eau Temps = 500 l mn
Perte de charge: J Différence de pression de l eau entre l entrée et la sortie de l établissement de tuyaux. Elle s exprime en: Bar par hectomètre (bar/hm). Les lois des pertes de charges J = Bar hectomètre = 1,5 bar 100 mètres
Les lois des pertes de charge Définition Les lois des pertes Directement proportionnelles à la longueur de l établissement : Les frottements contre les parois du tuyau, entraînent une perte de charge qui diminue la pression de l eau à la lance. Plus l établissement sera long plus il y aura de pertes de charge. Directement proportionnelles au carré du débit: Si la pression ne fait pas varier les pertes de charge, ce n est pas le cas du débit qui varie grâce à nos LDV. Si l on augmente le débit dans un même tuyau il y a plus de frottements, donc plus de pertes de charge.
Les lois des pertes Inversement proportionnelles au diamètre du tuyau : C est pour cela que les établissements long commence toujours par des gros tuyaux. Varie en fonction de la rugosité du tuyau: Plus le tuyau est lisse, plus les pertes de charges sont faibles. Varie en fonction du dénivelé: 1 bar pour 10 mètres de dénivelé.. Positif: + 10 mètres + 1 bar. Négatif: - 10 mètres 1 bar.
Les lois des pertes Diamètre du tuyau Q à la lance P D utilisation J 100 Mètres Ø 22 58 L / mn 6 à 8 bars 2,2 bars Ø 45 250 L / mn 6 à 8bars 1,5 bars Ø 45 500 L / mn 6 à 8 bars 6 bars Ø 70 500 L / mn 6 à 8 bars 0,55 bars Ø 70 1000 L / mn 6 à 8 bars 2,2 bars Ø 110 1000L / mn 6 à 8 bars 0,28 bars Le calcul des pertes
Les pertes Quelle doit être la pression à la pompe? 80 m de tuyaux en 70 0,44 bars 60 m de tuyaux en 45 0,9 bars 40 m de tuyaux en 45 LDV 500 à 250 l/mn 6 bars LDV 500 à 250 l/mn Ø 70-80 m = 0,44 / Ø 45 60 m = 0,9 bars 0,44 + 0,9 + 6 = 7,34 Bars
Dans le même établissement je double les débits des deux lances il faudra calculer les nouvelles pertes de charge grâce à cette formule : Les pertes J = Jn x Q Q n 2 Pour 100 m de tuyaux en 45 J = 500 2 1,5 x 250 J = 1,5 x 4 J = 6 b
Les pertes Quelle doit être la pression à la pompe? 80 m de tuyaux en 70 1,76 bars 60 m de tuyaux en 45 3,6 bars 40 m de tuyaux en 45 LDV 500 à 500 l/mn 6 bars LDV 500 à 500 l/mn Ø 70-80 m = 1,76 / Ø 45 60 m = 3,6 bars 1,76 + 3,6 + 6 = 11,36 Bars
Les pertes de charge est nécessaire pour la sécurité des portes lances et le succès de nos opérations. Il est donc important de connaître les pertes et les pressions d utilisations des lances.
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