SIMULATION NUMERIQUE PAR LA METHODE DES CARACTERISTIQUES DES ECOULEMENTS TRANSITOIRES EN CHARGE DANS UNE CONDUITE D’ADDUCTION GRAVITAIRE

Abstract

Le phénomène des écoulements transitoires en charge est accompagné des pressions parfois excessives et capables de causer d’énormes dommages aux canalisations et aux appareils hydrauliques. Ces écoulements ont fait l’objet depuis plusieurs années d’investigations relativement avancées. Toutefois, compte tenu du domaine très vaste où ces écoulements sont susceptibles de se produire d’une part, et des difficultés rencontrées, tant sur le plan pratique que théorique, pour résoudre les équations non linéaires y afférentes d’autre part, ces écoulements restent un sujet d’actualité et attirent l’attention des spécialistes concepteurs des installations hydrauliques. Dans cette contribution, la méthode des caractéristiques est appliquée pour un cas particulier et pratique d'écoulement transitoire dans une conduite d'adduction gravitaire munie en aval d’une vanne d’obturation initialement fermée. L’écoulement transitoire est provoqué par le mouvement d’une vanne placée en amont et produisant au niveau du réservoir des fluctuations sinusoïdales de la charge. La superposition de ces fluctuations et l’influence de la fermeture de la vanne se trouvant en aval de la conduite a permis d’analyser l’interaction fluide structure et d’étudier l’évolution de la charge et du débit en fonction du temps. Les résultats issus de cette simulation concordent parfaitement avec ceux obtenus par d’autres auteurs.