Qu’est-ce que la tête hydraulique – Définition

La charge hydraulique, ou charge totale, est une mesure du potentiel de fluide au point de mesure. Il peut être utilisé pour déterminer un gradient hydraulique entre deux points ou plus. Génie thermique

Tête hydraulique

En général,  la tête hydraulique , ou tête totale, est une mesure du potentiel du fluide au point de mesure. Il peut être utilisé pour déterminer un gradient hydraulique entre deux points ou plus.
Théorème de Bernoulli - Équation

En dynamique des fluides , la tête est un concept qui relie l’énergie dans un fluide incompressible à la hauteur d’une colonne statique équivalente de ce fluide. Les unités pour toutes les différentes formes d’énergie dans l’ équation de Bernoulli peuvent également être mesurées en unités de distance , et donc ces termes sont parfois appelés «têtes» (tête de pression, tête de vitesse et tête d’élévation). La tête est également définie pour les pompes. Cette tête est généralement appelée tête statique et représente la hauteur (pression) maximale qu’elle peut fournir. Par conséquent, les caractéristiques de toutes les pompes peuvent généralement être lues à partir de sa courbe QH (débit – hauteur).

Il existe quatre types de potentiel (tête):

  • Potentiel de pression – Tête de pression: La tête de pression représente l’énergie d’écoulement d’une colonne de fluide dont le poids est équivalent à la pression du fluide.Tête de pressionρ w : densité de l’eau supposée indépendante de la pression
  • Potentiel d’élévation – Tête d’élévation: La tête d’élévation représente l’énergie potentielle d’un fluide en raison de son élévation au-dessus d’un niveau de référence.Tête d'élévation
  • Potentiel cinétique – Tête cinétique: La tête cinétique représente l’énergie cinétique du fluide. C’est la hauteur en pieds qu’un fluide s’écoulant augmenterait dans une colonne si toute son énergie cinétique était convertie en énergie potentielle.Tête cinétique

La somme de la tête d’élévation, de la tête cinétique et de la tête de pression d’un fluide est appelée la tête totale . Ainsi, l’équation de Bernoulli indique que la hauteur totale du fluide est constante.

Tête hydraulique totale

Diagramme caractéristique QH de la pompe centrifuge et de la canalisation
Diagramme caractéristique QH de la pompe centrifuge et de la canalisation
Tête hydraulique - Ligne de tête totale
Le piézomètre se nivelle lorsque le fluide coule. Sur cette figure, les niveaux ont diminué d’une quantité égale à la tête de vitesse.
Tête hydraulique - Tête de vitesse
Niveaux piézométriques et têtes de vitesse avec fluide s’écoulant dans des tuyaux de diamètre variable. La tête de vitesse à chaque point est maintenant différente. En effet, la vitesse est différente en chaque point.
Tête hydraulique - Ligne de qualité hydraulique
Ligne de qualité hydraulique et lignes de tête totales pour un tuyau de diamètre constant avec friction. Dans une conduite réelle, il y a des pertes d’énergie dues au frottement – celles-ci doivent être prises en compte car elles peuvent être très importantes.

Prenons un tuyau contenant un fluide idéal. Si ce tuyau subit une expansion graduelle de diamètre, l’ équation de continuité nous dit que lorsque le diamètre du tuyau augmente , la vitesse d’écoulement doit diminuer afin de maintenir le même débit massique. La vitesse de sortie étant inférieure à la vitesse d’entrée, la hauteur cinétique du flux doit diminuer de l’entrée à la sortie. S’il n’y a pas de changement de hauteur d’élévation (le tuyau est horizontal), la diminution de la hauteur cinétique doit être compensée par une augmentation de la hauteur de pression.

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