Contribution à l’étude de l’écoulement critique.

Abstract

La profondeur critique est un paramètre important dans l'analyse des écoulements variés dans les canaux et dans les cours d'eau naturels. Pour les canaux triangulaires, rectangulaires, et des sections de canaux paraboliques, il est possible d'exprimer la profondeur critique de manière analytique. Cependant, pour de nombreuses sections pratiques, y compris la section trapézoïdale, circulaire et en profil U, les équations de la profondeur critique sont implicites. Pour ces sections la profondeur critique est actuellement obtenue soit par essai graphique et de la procédure d’approximation successive, ou en utilisant des équations empiriques ou semiempiriques sur la base de l'ajustement des courbes. Dans la conception des canaux ouverts, il est important de calculer la profondeur critique afin de déterminer, la nature du régime d’écoulement. Cette étude est consacrée à la détermination des relations de la profondeur critique pour les différentes formes géométriques des canaux ouverts, notamment les canaux ayant les formes géométriques complexes à l’instar de la forme trapézoïdale, circulaire et en forme de U.A cet effet un recueil des différentes formules les plus utilisées pour le calcul de la profondeur critique a été élaboré. La majoritéde formules étudiées sont des relations semi-empiriques. Pour améliorer la consistance de ces solutions, d’une part une nouvelle approche théorique a été élaborée, basée sur le procédé itératif de calcul de la profondeur critique dans le canal en forme U. L’avantage de cette nouvelle méthode est quelle est simple et implicite, et elle converge au bout de la septième étape de calcul. Et d’autre part une contribution d’éclaircissement des notions clés des pratiques hydrauliques telles que la section de contrôle et la pente critique, de point de vue, définitions, rôles, caractéristique et modalités de fonctionnements a été effectuées.