Sommaire: Contribution à l’étude des écoulements permanents graduellement variés en canal prismatique
Introduction
Chapitre I : écoulement à surface libre
I -1- Introduction
I -1-1- Généralités
I -1-2- Rappel de quelques notions d’hydraulique
I -2- Les différents types de Canaux
I -2-1-Définition
I -2-2- Les canaux naturels
I -2-3- Les canaux artificiels
I -2-4- Géométrie des Canaux
I -3- Ecoulement Dans Les Canaux
I -3-1- Type D’écoulement
I -3-1-1- Variabilité dans le temps
I -3-1-2- Variabilité dans l’espace
I -3-2-1- les différents types d’écoulement
I -3-2-2- Régime D’écoulement
Chapitre II : Ecoulements permanents uniformes
II -1- Introduction
II -2 Equation de l’écoulement uniforme
II -3 formules proiposées par différents auteurs
II -3-1 Équation de Chézy
II -3-2 Formule de Manning
II -3-3 Formule de Manning-Strickler
II -3-4 Formule de Darcy –Weisbach
II -3-5 formules universelles de perte de charge appliquées aux écoulements à surface libre
ІІ-3-5-1 Formules de Thijssen (1949))
II -3-5-2 Formules de Powell (1950)
II -3-5-3 Formule de Crump (1956)
II -3-5-4 Formule de white- Colebrook
II – 4 l’écoulement critique
II -4-1 Hauteur critique
II -4-2 Pente critique
II -5 calcul de la hauteur normale
II -6 Conclusion
Chapitre III : les écoulements permanents non uniformes
ІІІ-1-Définitions-Equations de base
ІІІ -1-1-Ecoulement brusquement varié
ІІІ -1-2-Ecoulement graduellement varié
ІІІ -2-Principe de base
ІІІ -3-Conclusion
Chapitre IV : courbes de remous définition et paramètres de classification
IV-1-Introduction
IV -2-Définition de l’énergie spécifique
IV -2-1Courbe h (Q) pour E constant
IV -2-2-Courbe E (h) à Q constant
IV -3-Signe de xE le long d’un écoulement en canal uniforme et en régime permanent graduellement varié
IV -4-Equations différentielles du mouvement graduellement varié
IV -5-Classification des différentes lignes d’eau en mouvement graduellement varie
IV -5-1-Analyse de l’équation différentielle du mouvement graduellement varie
IV -5-2-1-Courbes de remous type M
IV -5-2-2-Courbes de remous type S
IV -5-2-3-Courbes de remous type C
IV -5-2-4-Courbes de remous type H
IV -5-2-5-Courbes de remous type A
IV -6-Evolution de l’énergie spécifique
IV -6-2-Cas d’un canal à f aible pente
IV -6-2-Cas d’un canal à f orte pente
IV -6-3-Cas d’un canal à pente critique
IV -6-4 cas d’un canal à contre pente
IV – 6-5 Cas d’un canal horizontal
Chapitre V : méthodes de calcul des courbes de remous
V-1-Introduction
V -2-Méthode itératives
V -2-1 Méthode des tronçons (ΔX est fixé)
V -2-2- Méthode des variations de profondeur ( Δh est fixé )
V -3- Méthodes par intégration directe
V -3-1- Méthode de Bresse
V -3-2- Méthode de Bakhmeteff
V -2-2-1- Calcul de l’exposant hydraulique, N
V -2-2-1-Utilisation pratique de la méthode de Bakhmeteff
V -2-3- Méthode de Chow
V -2-4- Méthode de Pavlovski
V -3- Méthode par intégration graphique
Chapitre VI : applications et discussions des résultats
IV-1 introduction
IV-2 Application 1
IV-3 Application 2
IV-4 Application 3
IV-5 Application 4
IV-6 Application 5
IV-7 Application 6
IV-8 Application 7
IV-9 Application 8
IV-10 Application 9
IV-11 Application 10
IV-12 Application 11
IV-13 Application 12
Discussions des résultats
Annexe
Liste des symboles
Références bibliographiques
Extrait du mémoire contribution à l’étude des écoulements permanents graduellement variés en canal prismatique
Chapitre I: ÉCOULEMENT A SURFACE LIBRE
І-1- Introduction [1]
L’hydraulique est un élément indispensable à la vie. Les observations effectuées sur les écoulements ont produit une somme considérable d’appréciations qualitatives et quantitatives que les progrès de l’informatique ont pu, ces dernières décennies, mettre sous forme numérique.
L’hydraulique traite entre autre des écoulements dans les canaux artificiels et naturels ayant une surface libre soumise à la pression atmosphérique.
Nous posons dans ce chapitre les différents types de canaux et les régimes d’écoulement qui y sont associés.
l’étude des écoulements permanents
І-1-1- Généralités:
L’hydraulique à surf ace libre se distingue de l’hydraulique en charge par l’existence d’une surf ace libre, c’est-à-dire d’une surf ace où l’écoulement est en contact direct avec l’air : le gradient de pression ne peut plus être le moteur de l’écoulement, c’est la gravité joue plutôt ce rôle. L’hydraulique fluviale s’intéresse surtout aux écoulements dans les :
– cours d’eau : rivières, fleuves, etc. ;
– systèmes d’évacuation: réseaux d’assainissement pluvial, ainsi qu’aux différents aménagements retenus d’eau, usines de production d’électricité, ports, etc.
Ces écoulements se caractérisent par une hauteur d’écoulement petite par rapport à la longueur d’écoulement. On parle d’écoulement filaire ou unidimensionnel (x, t).
l’étude des écoulements permanents
І-1-2- Rappel de quelques notions d’hydraulique :
– bief : le bief est un tronçon homogène en termes de pente et de section d’écoulement ;
– type de cours d’eau : on distingue des cours d’eau en fonction de la pente І , celle-ci varie entre 3 < І< 6 %,
– Section d’écoulement (ou section mouillée) S : partie de la section du canal limitée par les parois et la surface libre.
– périmètre mouillé P : longueur de la surf ace d’écoulement en contact avec le lit (fond + berges), c’est-à-dire le périmètre de la section d’écoulement moins la largeur au miroir.
– largeur au miroir B : largeur de la section d’écoulement au niveau de la surf ace libre ; La pression du fluide à cette interf ace est égale à celle de l’atmosphère.
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