J U I N 1 9 5 1 L A H O U I L L E B L A N C H E
NOTULE HYDRAULIQUE HYDRAULIC BRIEFS
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
Mesure des pertes de charge en eau claire dans des conduites
de remblayage hydraulique
M ea sure ment of head losses occuring in clear water in hydraulic filling pipes
Mesure industrielle des pertes de charge sur deux conduites de grand diamètre (580 mm et 700 mm) pour des nombres de Reynolds compris entre 10f i et 1 07. Les résultats semblent montrer que, pour des nombres de Reynolds compris entre 105 et 10i !, l'équation de Rlasius représen- terait mieux l'écoulement « parfaitement lisse. » que l'équation de Nihuradse.
Industrial measuremcnl of head fosses on ttno large diameter pipes (580 mm and 700 mm) for Reynolds numbers between 1t)<> and I0~. The results seem io show thaï, for Reynolds num- bers betiveen i0~< and 10», ihe Itlasius équation would give a bélier reproduction of the mnooih boundury turbulent flont, as compared to the Nil;ura<ise. équation.
O n m a n q u e g é n é r a l e m e n t d e d o n n é e s p r é c i s e s s u r la v a l e u r d e s p e r t e s d e c h a r g e e n e a u c l a i r e p o u r les c o n d u i t e s i n d u s t r i e l l e s d e g r a n d d i a m è - t r e . E n p a r t i c u l i e r p o u r les n o m b r e s d e R e y n o l d s s u p é r i e u r s à 10", la v a l e u r d e s p e r l e s d e c h a r g e c o r r e s p o n d a n t a u r é g i m e d i t « p a r f a i t e m e n t lisse » est m a l c o n n u e . O n a d m e t g é n é r a l e m e n t q u e l ' é q u a t i o n d e B L A S I U S :
0 , 3 1 6
RO,2r, (1)
e s t v a l a b l e p o u r l e s n o m b r e s d e R e y n o l d s i n f é - r i e u r s à 1 0N.
P o u r d e s n o m b r e s de R e y n o l d s p l u s i m p o r - t a n t s , o n c o n s i d è r e d ' o r d i n a i r e l ' é q u a t i o n d e
N I K U R A D S E :
'X = 0 , 0 0 3 2 0 , 2 2 2 1
( 2 )
L ' é c a r t e n t r e les v a l e u r s de >. d o n n é e s p a r c e s d e u x é q u a t i o n s a u g m e n t e r a p i d e m e n t l o r s q u e le n o m b r e de R e y n o l d s d é p a s s e 10".
P a r e x e m p l e , p o u r un n o m b r e de R e y n o l d s de
10", 1 0 0 } 0 , 0 1 p o u r l ' é q u a t i o n de B L A S I U S et v a u t 0 , 0 1 1 6 p o u r l ' é q u a t i o n d e N I K L ' H A D S K . P o u r u n n o m b r e de R e y n o l d s d e 1 0 \ 1 0 0 À — 0 , 0 0 5 6 p o u r l ' é q u a t i o n d e B L A S I I T S et v a u t 0 , 0 0 8 1 p o u r l ' é q u a t i o n d e N I K V J U A D S E .
D e s e s s a i s effectués e n A m é r i q u e s u r d e s c o n - d u i t e s et d e s g a l e r i e s en c h a r g e d e g r a n d d i a - m è t r e o n t d é j à m o n t r é (pie le p a r f a i t e m e n t lisse s e m b l a i t se r a p p r o c h e r d a v a n t a g e , p o u r les g r a n d s n o m b r e s d e R e y n o l d s , d e l ' é q u a t i o n d e
B L A S I U S q u e d e celle d e N I K U I U D S K .
Il n o u s a s e m b l é i n t é r e s s a n t de p r é s e n t e r ici d e s r é s u l t a t s d e m e s u r e s effectuées à D o n g e s ( L o i r e - I n f é r i e u r e ) e n j u i l l e t 1 9 5 3 s u r d e s c o n d u i - t e s d e r e m b l a y a g e h y d r a u l i q u e de g r a n d d i a i n è -
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1954037
: Î 7 8 LA H O U I L L E B L A N C H E J U I N 1 9 5 - 1
t r e ( 5 8 0 à 7 0 0 m m ) ( D r a g u e P a u l T A R T R A T et r e - l'oulcur noi-malisé d e s P o n t s e t C h a u s s é e s ) .
Ces m e s u r e s s ' i n t é g r a i e n t d a n s l ' e n s e m b l e de l ' é t u d e d e s c o n d i t i o n s d e r e f o u l e m e n t en c o n - d u i t e s q u e n o u s a v o n s e x é c u t é e p o u r le Service M a r i t i m e d e s P o n t s et C h a u s s é e s de la L o i r e - I n -
l'ir,. 1 A .
1,'KNSKUISLK !>!• I."INSTALLATION.
f é r i e u r e . Il s ' a g i s s a i t d e d é t e r m i n e r la v a l e u r d e s p e r t e s d e c h a r g e e n e a u c l a i r e d a n s les c o n d u i t e s d e r e m b l a y a g e p o u r p e r m e t t r e le c a l c u l d e s p e r -
tes d e c h a r g e a v e c t r a n s p o r t d e s a b l e .
L e d é b i t é t a i t m e s u r é p a r l ' i n t e r m é d i a i r e d ' u n d é b i t m è t r e à c o n t r a c t i o n d é j à d é c r i t d a n s c e t t e r e v u e ( j a n v i e r - f é v r i e r 1 9 5 3 , p . 5 8 , fig. 1 ) . Ce d é - b i t m è t r e a é t é é t a l o n n é e n l a b o r a t o i r e a v e c u n e b o n n e p r é c i s i o n . U n e v é r i f i c a t i o n d e l ' a p p a r e i l a p u ê t r e effectuée s u r p l a c e p a r r e c o u p e m e n t a v e c les d é b i t m è t r e s t y p e V e n t u r i p l a c é s à b o r d d e s d r a g u e s .
L e s p e r t e s d e c h a r g e o n t été m e s u r é e s s u r d e s a l i g n e m e n t s d r o i t s de c o n d u i t e s d o n t les l o n - g u e u r s é t a i e n t c o m p r i s e s e n t r e 4 8 , 2 5 et 7 7 m .
L e s p r i s e s d e p r e s s i o n é t a i e n t p l a c é e s l a t é r a l e - m e n t d a n s le p l a n d e s y m é t r i e h o r i z o n t a l de la c o n d u i t e , d e f a ç o n à é v i t e r à la fois l ' i n t r o d u c - tion d e b u l l e s d ' a i r d a n s le c i r c u i t d e m e s u r e e t l ' o b s t r u c t i o n é v e n t u e l l e d e s p r i s e s p a r d e s g r a i n s d e s a b l e . L e d i a m è t r e d e s t r o u s d e p r i s e s d e p r e s s i o n é t a i t d e 2 m m .
L e s c o n d u i t e s é t u d i é e s é t a i e n t e n s e r v i c e d e - p u i s p l u s i e u r s a n n é e s . L ' i n t é r i e u r d e s c o n d u i t e s é t a i t p i q u é p a r l a r o u i l l e p a r e n d r o i t s p o u r la c o n d u i t e d e 5 8 0 m m , s a u f a u v o i s i n a g e d e la g é n é r a t r i c e i n f é r i e u r e où le p a s s a g e d u s a b l e p o l i t
l'u\. 1 u.
I . E D É B 1 T . M È T I 1 E .
J U I N 1 9 5 4 L A H O U I L L E B L A N C H E 3 7 9
p a r f a i t e m e n t la p a r o i . L e s c o n d u i t e s é t a i e n t c o n s - t i t u é e s d ' é l é m e n t s d i s t i n c t s r é u n i s p a r d e s j o i n t s d i s t a n t s d ' e n v i r o n 6 à 8,5 m .
L e s r é s u l t a t s d e s m e s u r e s s o n t d o n n é s p a r l e s
tooo
9 0 0
800
700
Essais industriels effectués sur te chantier de remblayage hydrauli- oe Congés
A Essais au 3-3-1951 + . // -7 -1953 f Série
e • • r •
500
Débit Q en 1rs
700 8 0 0 9 0 0 1000 1500 F I G . 2 .
T H A N S P O H T D E KA.BI.I-: E N C O N D U I T ! - : 0 5 8 0 mm.
Perles do charge en eau claire.
figures 2 et 3 . L e s v a l e u r s d e la p e r t e d e c h a r g e J p o u r 100 m d e c o n d u i t e s o n t d o n n é e s e n f o n c - t i o n d u d é b i t e n c o o r d o n n é e s l o g a r i t h m i q u e s . L a d i s p e r s i o n d e s p o i n t s e s t a c c e p t a b l e e t il e s t p o s -
1 0 0 0
0 , 9 0 0
o.eoo
0 , 7 0 0
Essais industriels effectués sur le chantier de remblayage hydraulique de Congés
' - Essais du 3-3-51 . 1 7 - 7-53 !• Série - - . z- .
6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 F I G . 3.
T ) I A N S ! ' O H T D E S A 1 1 I . E E N C O N D U I T E 0 7 0 0 ) 1 ) 1 ) 1 .
l'rrlos (le charge en eau claire.
100 X
Z.O 1.8 1,6 1,4 1.2 1,0 0,9 0.8 0,7 0,6 0,5
'goalton de NMwraàsé
Essais industriels effectués sur le chantier de remblayage hydraulique de Donges
. . Conduite <f> 700 mm i f Série I
• - ' • 12 ' • I Donges , . Conduite $ 580mm J ' * ' I ,7-7-'9S3
" Appahchian concret»
-i(béton)
2 » 1 05 4 5 6 7 8 9 1 06 2 x 1 06 3 4
F » ; . -1. • - - F . S S A I S D E D O N G E S .
Variation du coefficient ). en fonction du nombre de lU-ynolds. (Les résultats d'essais américains sont extraits de la fig. 1, p . 594 de la Houille Jilnnr.hr, août-septenihre 1953, elle-même extraite de la fig. 19. |>. 1 0 0 7 , Vol. 113, A.S.C.K, 1913. Four lY-ruinl ion de Biesel, cf. la Jlnuille Blanche, n" A, 1H.VI, p. 255.)
3 8 0 L A H O U I L L E B L A N C H E J U I N 1 9 5 1
sible p o u r c h a c u n d e s g r a p h i q u e s de définir u n e d r o i t e m o y e n n e d o n t la p e n t e esl u n p e u s u p é - r i e u r e à 2.
S u r la figure 4, n o u s a v o n s p o r t é les v a l e u r s de 1 0 0 ) , en f o n c t i o n d u n o m b r e d e R e y n o l d s é g a l e m e n t en c o o r d o n n é e s l o g a r i t h m i q u e s .
Nos p o i n t s d ' e s s a i s p e r m e t t e n t d e définir d e u x c o u r b e s m o y e n n e s p o u r les d e u x c o n d u i t e s é t u - d i é e s . Ces d e u x c o u r b e s s o n t d ' a i l l e u r s t r è s voi- s i n e s . E l l e s s e m b l e n t se r a c c o r d e r à la c o u r b e de
B L A S I U S et r e c o u p e n t e n s u i t e n e t t e m e n t la c o u r b e
de N I K U U A D S E .
S u r la figure, n o u s a v o n s é g a l e m e n t r e p o r t é u n e p a r t i e d e s r é s u l t a t s p u b l i é s p a r B R A D L E Y et
W I N G d a n s l a d i s c u s s i o n d e l ' a r t i c l e d e H I C K O X , P E T E R K A et E L D E R p a r u d a n s les T r a n s a c t i o n s of A S C E en 1948. N o s c o u r b e s s ' h a r m o n i s e n t bien a v e c ces r é s u l t a t s .
Ceci t e n d r a i t à p r o u v e r q u e p o u r les g r a n d s n o m b r e s d e R e y n o l d s c o m p r i s e n t r e 1 05 e t 10f i, l ' é q u a t i o n d e B L A S I U S r e p r é s e n t e r a i t m i e u x les r é g i m e s d ' é c o u l e m e n t en « p a r f a i t e m e n t l i s s e » q u e l ' é q u a t i o n de N I K U R A D S E . C'était d é j à la c o n - c l u s i o n d e M. B L E N C H d a n s l ' a r t i c l e q u ' i l a v a i t p u b l i é d a n s le n u m é r o d ' a o û t et s e p t e m b r e 1952 de c e l t e r e v u e .
R e m a r q u o n s e n c o r e q u e d a n s u n c a l c u l r é c e m - m e n t p r é s e n t é à la Société H y d r o t e c h n i q u e de F r a n c e , M. B I E S E L est é g a l e m e n t c o n d u i t p o u r
Je p a r f a i t e m e n t lisse à u n e c o u r b e t r è s v o i s i n e de celle de B L A S I U S p o u r les n o m b r e s de R e y - n o l d s c o m p r i s e n t r e 10-"' et 1 07( * ) .
P o u r c o n c l u r e , n o u s r a p p e l l e r o n s , q u e l ' o b j e c - tif de n o s e s s a i s n ' é t a i t p a s d ' o b t e n i r d e s r é s u l - t a t s à c a r a c t è r e s c i e n t i f i q u e , m a i s d e d i s p o s e r d ' u n e r é f é r e n c e p r a t i q u e p o u r le c a l c u l d e s p e r - tes de c h a r g e en m i x t u r e p o u r les d r a g u e s r e - f o u l e u s e s de N a n t e s . O n n e s a u r a i t d o n c a t t r i - b u e r à ces r é s u l t a t s la r i g u e u r s c i e n t i f i q u e q u e l'on est e n d r o i t d ' a t t e n d r e d e s e s s a i s de l a b o r a - t o i r e . C e p e n d a n t , c o m m e il est t r è s difficile d ' o b - t e n i r en l a b o r a t o i r e d e s n o m b r e s de R e y n o l d s s u p é r i e u r s a u m i l l i o n , n o u s a v o n s p e n s é q u e ces e s s a i s , é v i d e m m e n t c r i l i c a b l e s c o m m e t o u s les e s s a i s i n d u s t r i e l s , p o u v a i e n t p r é s e n t e r q u e l q u e i n t é r ê t c o m m e c o n t r i b u t i o n à l ' é t u d e d u difficile p r o b l è m e d e s p e r t e s d e c h a r g e en c o n d u i t e .
Q u ' i l n o u s soit p e r m i s enfin de r e m e r c i e r ici M. B A L L A D E , i n g é n i e u r d e s P o n t s et C h a u s s é e s , q u i a o r g a n i s é c e s e s s a i s e t n o u s a a u t o r i s é s à en p u b l i e r les r é s u l t a t s .
R . D U R A N D et E . C O N D O U O S
Ingénieurs
au Laboratoire Dauphinois d'Hydraulique
(*) Cette communication a été publiée dans le pré- cédent numéro de la Houille Blanche (A, 1954, p. 255).
