Coefficient De Resistance Des Ecoulements Uniformes

Résumé: Dans le calcul des écoulements uniformes en conduites et canaux à surface libre, le coefficient de résistance à l’écoulement de Chézy ou de Manning n’est pas une donnée du problème et sa valeur est considérée de manière arbitraire, ce qui implique un calcul plutôt approximatif. Cet inconvénient majeur se rencontre dans tous les profils géométriques de conduites et de canaux. La connaissance de la valeur de ces coefficients est indispensable au dimensionnement de l’ouvrage, voire même pour le calcul de la profondeur normale. C’est dans ce contexte, que s’inscrit l’objectif de notre recherche en orientant principalement nos travaux sur l’identification et l’établissement de la relation du coefficient de résistance à l’écoulement de de Chézy et de Manning. En se basant sur la méthode du modèle rugueux (MMR) destinée au calcul des conduites et canaux, nous pouvons établir la relation générale du coefficient de résistance d’une manière explicite dans le domaine de l’écoulement turbulent, pour les différents profils géométriques, notamment pour le canal rectangulaire, la conduite circulaire, la conduite en forme de fer à cheval et l’ovoïde à canette rétrécie. Il apparaît clairement que les coefficients de résistance de Chézy et de Manning dépendent fortement du taux de remplissage, du débit volume, de la pente longitudinale, de la rugosité absolue des parois interne de la conduite et la viscosité cinématique du liquide en écoulement. En outre, dans ce travail, une méthode simplifiée par rapport à celle citée précédemment est exposée pour déterminer le coefficient de résistance avec un nombre limité de données, à savoir, le débit volume, la pente de la conduite, la rugosité absolue et la viscosité cinématique. Enfin, après une étude de variation qui a été menée des coefficients de résistance de Chézy et de Manning en fonction du taux de remplissage, une expression également explicite a été donnée pour le calcul aisé du coefficient de Chézy quand il atteint sa valeur maximale lors de l’écoulement dans la conduite.

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