Forum Pompier : le forum dédié au métier de sapeur-pompier

Vous ne pouvez pas participer car vous n'êtes pas inscrit : inscription gratuite !

Posté le: 25 Sep 2014, 01:32

Petite question de physique. Je dois vérifier des poteaux et il me faut la pression dynamique, afin de savoir à quelle distance je peux placer les engins etc...
Les mesures de pressions statiques se font avec un manomètre et les mesures de pressions dynamique avec un tube de Pitot. En cherchant un peu, on trouve des formules permettant de calculer la pression dynamique, à partir du débit et de la vitesse découlement.
Sauf que les résultats sont totalement en dehors des mesures que l'on peut avoir sur nos secteurs.... Donc, GROS doute.

La première formule qu'on trouve c'est Pd = 1/2 ρ v2 avec Pd qui sera la pression dynamique en Pascal, ρ qui est la masse volumique en kg/m3 et V qui est la vitesse découlement en m/s.

La seconde formule trouvé dans un ouvrage Canadien sur les réseaux incendie, c'est:
Q = 0.0666 c d2 racine carré de Pd
Ou Q est le débit en litre par minutes, c est un coéfficient qui est de 0.9 pour les poteaux en lecture directe, d = diamètre de la canalisation et pd est la pression dynamique;

Regardez ici:
http://www.engineeringtoolbox.com/dynamic-pressure-d_1037.html
Si votre poteau débit 1200 lpm, et que la canalisation fait 100mm (10cm) : section de la canalisation = PI.R2 = 78,54 cm2
1200lpm = 20 litres seconde, donc 20.000 cm3/seconde.
L'eau se déplace donc à 20.000/78,54 = 254cm/s soit 2,54m/s

On rentre ces données dans la calculateur et on obtient... 0,0323 bar.... gloups....

Et si on prend la pression qu'on a souvent dans nos campagnes, à savoir 1.2 bars dynamique avec avec une canalisation de 100mm, la formule canadienne nous indique que notre poteau va avoir un débit de:
Q = 0.0666 x 0.9 x (100x100) x racine carré de 120 (valeur en kPascal)
Q = 0.0666 x 0.9 x 10000 x 10,95
Q = 6500 litres par minutes!!!!!!

J'ai douté de la première formule, mais elle semble bonne, et avec la seconde formule, là, grosse question...
J'en arrive à me demander si ce qu'on appelle "pression dynamique" sur nos poteaux Français est = à ce que les physiciens appellent "pression dynamique"...; J'ai eu ce genre de truc bizarre en Italie ou l'appelation de pression de résistance des tuyaux qu'ils utilisent n'est pas du tout la même qu'en France, un tuyau Français et un tuyau Italien, 100% identique n'ayant pas d'un côté ou de l'autre de la frontière, la même valeur de pression de rupture....

Qu'en pensez-vous? Avez-vous une idée?

Merci
Pierre-Louis

PS: si je fais le calcul de la pression dynamique à partir de la vitesse découlement, que ce soit avec la première ou la seconde formule, le résultat est le même...

Nouvelle recrue Sexe: Inscrit le: 20 Mai 2012 Messages: 13

Bonjour PL,

Pour moi la pression dynamique s'ajoute à la pression statique.
La pression du réseau ne disparaît pas parceque le fluide est en mouvement.

Si tu as 1.5 de Ps et 0,3 de Pd alors la pression totale est de 1.8.

Posté le: 25 Sep 2014, 12:09

Sylvain63 a écrit:

Bonjour PL,

Pour moi la pression dynamique s'ajoute à la pression statique.
La pression du réseau ne disparaît pas parceque le fluide est en mouvement.

Si tu as 1.5 de Ps et 0,3 de Pd alors la pression totale est de 1.8.

On parle de chose différente: il y a la pression statique (fluide à l'arrêt), la pression dynamique (fluide en mouvement) et là, tu rajoutes la pression totale.
Cela ne répond pas à la question qui est de savoir comment la calculer ou plutôt de savoir pourquoi les formules donnent toute le même résultat, mais surtout pourquoi ce résultat "théorique" est en décalage total par rapport à la réalité.

J'en arrive à me demander si, ce que nous nommons "pression dynamique" sur nos poteau, ne serait pas modulé normativement par un coefficient. Un peu comme quand on parle de CV pour une voiture sans toujours comprendre qu'on parle de CV fiscaux ce qui n'a pas grand chose à voir avec les CV "réels"....

Amitiés
Pierre-Louis

Posté le: 25 Sep 2014, 17:27

Salut PL.

Concernant ta formule trouvée dans un ouvrage canadien est ce qu’on parle de litre ou de gallon comme unité de mesure du débit?

Cordialement
smile_hello

Posté le: 25 Sep 2014, 17:50

flambard a écrit:

Salut PL.

Concernant ta formule trouvée dans un ouvrage canadien est ce qu’on parle de litre ou de gallon comme unité de mesure du débit?

Cordialement
smile_hello

Dans le bouquin, il y a les deux formules. Mais celle que j'ai cité utilise les mm pour la canalisation et les litres. En plus, avec cette formule on obtient exactement les mêmes valeurs qu'avec l'autre (P= 1/2 Rho V2). On peut donc en déduire que les résultats sont bons. Le "hic" c'est qu'ils ne correspondent pas du tout à la réalité...

Amitiés
Pierre-Louis

Posté le: 25 Sep 2014, 18:35

Je ne suis pas expert en la matière mais ton sujet m'intéresse car je souhaite dans un avenir proche me former conducteur d'engin donc les histoires de pompe débit et pression je vais en souper smile_uuh

Ces formules t'apporte une théorie avec des constantes physiques (le monde de bisounours en somme ).

En suite viens à prendre en compte les lois mécaniques comme les pertes de charges qu'elles soient régulières ou singulières comme la cinétique du fluide ou dénivelé de canalisations ou obstructions.

Tout ça peut expliquer les différences entre tes données a la sortie du poteau et ton calcul.

Vaste et complexe sujet. Regarde ce lien si ça peut t'éclairer.
http://www.mecaflux.com/calcul%20debit%20conduit%20reseau%20aeraulique%20hydraulique.html

Posté le: 25 Sep 2014, 19:01

flambard a écrit:

Je ne suis pas expert en la matière mais ton sujet m'intéresse car je souhaite dans un avenir proche me former conducteur d'engin donc les histoires de pompe débit et pression je vais en souper smile_uuh

Ces formules t'apporte une théorie avec des constantes physiques (le monde de bisounours en somme ).

En suite viens à prendre en compte les lois mécaniques comme les pertes de charges qu'elles soient régulières ou singulières comme la cinétique du fluide ou dénivelé de canalisations ou obstructions.

Tout ça peut expliquer les différences entre tes données a la sortie du poteau et ton calcul.

Disons que le truc qui me semble le plus étonnant c'est pas la formule 1/2 Rho V2 car elle, elle est "purement théorique"; donc à la limite, si elle ne pouvait pas s'appliquer directement, ça ne me génerait pas.
Par contre, le bouquin Canadien est un bouquin sur les réseaux hydrauliques incendies, dans lequel le gars explique ce qu'est un poteau, comme on mesure, les lances, les jets etc... C'est donc beaucoup plus "pratique".
Ce qui coince complétement c'est quand je prend son bouquin et que j'y "injecte" des données de poteaux Français... Quand je met des trucs genre 1,2 bars en dynamique avec une canalisation de 100mm et que ça me dit que mon poteau débite presque 7.000 lpm, j'ai un peu de mal... :(

Je continue à chercher...

Amitiés
Pierre-Louis

Nouvelle recrue Sexe: Inscrit le: 20 Mai 2012 Messages: 13

pl.lamballais a écrit:

Sylvain63 a écrit:

Bonjour PL,

Pour moi la pression dynamique s'ajoute à la pression statique.
La pression du réseau ne disparaît pas parceque le fluide est en mouvement.

Si tu as 1.5 de Ps et 0,3 de Pd alors la pression totale est de 1.8.

On parle de chose différente: il y a la pression statique (fluide à l'arrêt), la pression dynamique (fluide en mouvement) et là, tu rajoutes la pression totale.
Cela ne répond pas à la question qui est de savoir comment la calculer ou plutôt de savoir pourquoi les formules donnent toute le même résultat, mais surtout pourquoi ce résultat "théorique" est en décalage total par rapport à la réalité.

J'en arrive à me demander si, ce que nous nommons "pression dynamique" sur nos poteau, ne serait pas modulé normativement par un coefficient. Un peu comme quand on parle de CV pour une voiture sans toujours comprendre qu'on parle de CV fiscaux ce qui n'a pas grand chose à voir avec les CV "réels"....

Amitiés
Pierre-Louis

Je n ai pas du comprendre ta question car pour moi la réponse reste limpide cf l article de Wikipedia sur le tube de Pitot : Le tube intérieur est parallèle à l'écoulement du fluide, et est ouvert en son bout, face au flux. La pression à l'intérieur de celui-ci est donc la pression totale, somme de la pression statique et de la pression dynamique.

Nouvelle recrue Sexe: Inscrit le: 23 Mar 2014 Messages: 35

Salut

Je pose une question comme à chaque fois que je ne sais pas Wink

La pression statique est toujours supérieure à la pression dynamique car cette dernière subit les pertes en charges de la conduite, du coup je ne comprend pas comment la pression dynamique peut-être supérieur à la pression statique. Ton exemple Sylvain : 1,5 de PS + 0,3 de PD = 1,8.

Sujet intéressant sur un forum Pl je le reconnais mais totalement inutile clé de poteau à la main et casque sur la tête . Big_sourire

Posté le: 25 Sep 2014, 20:10

[quote="Sylvain63"
Je n ai pas du comprendre ta question car pour moi la réponse reste limpide cf l article de Wikipedia sur le tube de Pitot : Le tube intérieur est parallèle à l'écoulement du fluide, et est ouvert en son bout, face au flux. La pression à l'intérieur de celui-ci est donc la pression totale, somme de la pression statique et de la pression dynamique.[/quote]
Je n'ai PAS de tube de Pitot.
ce qui m'intéresse c'est de comprendre comme des formules peuvent donner (dont certains à partir de données de type tube de Pitot!!) des pressions dynamique de l'ordre de 0,032 bar alors qu'on mesure chez les SP des pressions dynamique de 1,2 bars. Et comment on peut avoir des formules qui, en y "injectant" 1,2 bars nous sortent des débits de 7000 lpm!

Pierre-Louis

Posté le: 26 Sep 2014, 16:18

Bon, j'attaque le problème par l'autre bout:
pouvez vous me fournir les relevés poteaux de votre secteur, avec pour chaque:
Diamètre de la canalisation
Débit en litre par minutes
Pression statique
Pression dynamique

Merci!!!
Pierre-Louis

Nouvelle recrue Sexe: Inscrit le: 20 Mai 2012 Messages: 13

pl.lamballais a écrit:

[quote="Sylvain63"
Je n ai pas du comprendre ta question car pour moi la réponse reste limpide cf l article de Wikipedia sur le tube de Pitot : Le tube intérieur est parallèle à l'écoulement du fluide, et est ouvert en son bout, face au flux. La pression à l'intérieur de celui-ci est donc la pression totale, somme de la pression statique et de la pression dynamique.

Je n'ai PAS de tube de Pitot.
ce qui m'intéresse c'est de comprendre comme des formules peuvent donner (dont certains à partir de données de type tube de Pitot!!) des pressions dynamique de l'ordre de 0,032 bar alors qu'on mesure chez les SP des pressions dynamique de 1,2 bars. Et comment on peut avoir des formules qui, en y "injectant" 1,2 bars nous sortent des débits de 7000 lpm!

Pierre-Louis[/quote]

Si tu considère une vitesse maxi d écoulement de l'eau de 5m/s, ton premier site indique une pression dynamique de 0,13bar. En bref la pression dynamique est négligeable au regard de la pression statique (ordre10) donc tu prend un mano est tu as ta réponse. Tu te plante quand tu indique 1,2 bar comme input pour le calcul de pression dynamique. C toi qui fourni une valeur irréaliste. Je le répète la pression dynamique vient s'ajouter à la pression statique lorsque le fluide est en mouvement. Fluide à l arrêt seule la pression statique existe, fluide en mouvement elle existe toujours mais elle est complétée par la pression dynamique induite par la vitesse de déplacement.

L étrave d un sous marin immobile sous 10m d eau est soumise à 1bar de pression statique relative ou 2 bar de pression absolue c est pareil(force qu exerce l eau)
L étrave d un sous marin en mouvement à 5m/s sous 10m d eau est toujours soumis à 1 bar relatif statique (qui n a pas disparu because le sous marin il avance) mais EN PLUS à une pression dynamique due au déplacement de 0,13 bar donc la pression totale qui s exerce est alors de 1+0,13= 1,13 bar

http://www.saint-gobain-pam.pt/images/add/formulaire/hydrauli.pdf

Posté le: 26 Sep 2014, 21:29

Sylvain63 a écrit:

Si tu considère une vitesse maxi d écoulement de l'eau de 5m/s, ton premier site indique une pression dynamique de 0,13bar. En bref la pression dynamique est négligeable au regard de la pression statique (ordre10) donc tu prend un mano est tu as ta réponse. Tu te plante quand tu indique 1,2 bar comme input pour le calcul de pression dynamique. C toi qui fourni une valeur irréaliste.

La pression dynamique normative en dessous de laquelle un poteau est considéré comme inutilisable, c'est 1 bar. J'ai sous les yeux des relevés Américains avec des pressions de 3 bars relevées au tube de Pitot.

J'ai aussi sous les yeux des relevés de poteaux avec des pressions statiques de 5 bars et sur le même poteau des dynamiques de 1,5 bars. Tu me parles de "pression totale" en additionnant la statique et la dynamique. Mais cette donnée ne m'intéresse pas.

J'attends quelques relevés Français plus précis et je vais les comparer aux rélevés US que j'ai.

Amitiés
Pierre-Louis

Nouvelle recrue Sexe: Inscrit le: 20 Mai 2012 Messages: 13

PL stp essaye de bien lire mes réponses et de comprendre les définitions des forces physiques que tu nomme plutôt que de chercher au pif des valeurs de mesures dont tu ne sais pas comment elle on été obtenus. Tu me semble faire beaucoup d amalgames : des pressions de 3 bars ont été obtenues au tube de Pitot.... Oui et alors ? Quelle conclusion en tirer sachant qu un tube de Pitot permet de mesurer pression statique, pression totale et par l utilisation d un manomètre la pression différentielle (totale-statique) dite pression dynamique.

http://forums.futura-sciences.com/physique/550160-pression-dynamique.html

Posté le: 27 Sep 2014, 00:56

Sylvain63 a écrit:

PL stp essaye de bien lire mes réponses et de comprendre les définitions des forces physiques que tu nomme plutôt que de chercher au pif des valeurs de mesures dont tu ne sais pas comment elle on été obtenus. Tu me semble faire beaucoup d amalgames : des pressions de 3 bars ont été obtenues au tube de Pitot.... Oui et alors ? Quelle conclusion en tirer sachant qu un tube de Pitot permet de mesurer pression statique, pression totale et par l utilisation d un manomètre la pression différentielle (totale-statique) dite pression dynamique.

http://forums.futura-sciences.com/physique/550160-pression-dynamique.html

Les pressions prises au tube de Pitot, dont je parle, sont des pressions dynamiques.

Un PI Français se doit d'avoir 1 bar dynamique au minimum pour être accepté.
http://sder-arras.com/poteau_incendie.html

Le problème c'est qu'en appliquant les formules avec une telle pression dynamique et un diamètre de canalisation de 100mm par exemple on obtient des débits très supérieur à la réalité que l'on rencontre habituellement.
Il y a un truc qui coince,; je ne vois pas quoi, mais toi, tu ne sembles pas comprendre non plus.

Voir ceci par exemple:
http://premeshyd.fr/Defense-incendie.html
En bas il y a un tableau qui donne le relevé de poteaux. La seconde ligne est intéressante car elle concerne un poteau hors norme, avec 38m3/h pour 1 bar en dynamique (on peut penser que pour les autres, le débit annoncé est simplement celui de la norme et pas le débit réel).
Si on se base sur la formule Canadienne, qui calcule le débit en fonction de la pression dynamique et du diamètre de la canalisation, on peut donc en toute logique, à partir des données de ce tableau, recalculer le diamètre de la canalisation....
Q = 0,0666 x 0,9 x D2 x racine de pression en kP.
La pression est de 1 bar donc 100.000 Pascals sont 100 kp. Racine carré de 100 = 10.
38m3/heure ça fait 633 lpm.
On a donc :
633 = 0,0666 x 0,9 x 10 x D2
Donc D2 = 633 / (0,0666 x 0,9 x 10) = 633 / 0,5994 = 1056
Le diamètre de la canalisation est donc de racine carré de 1056 = 32,5mm

Disons que perso, j'émets quand même quelques doutes....

Amitiés
Pierre-Louis