CEM88(V) : Déversoir / Vanne de fond (pelle faible)

Coupe longitudinale vanne
Déversoir - régime dénoyé

Q = µF L h13/2


Déversoir - régime noyé

Q = kF µF L h13/2 [17]

kF coefficient de réduction de débit en noyé. Le coefficient de réduction de débit est fonction de et de la valeur a de ce rapport au moment du passage noyé dénoyé. L’ennoiement est obtenu quand > a. La loi de variation de kF a été ajustée sur les résultats expérimentaux (a = 0.75).
Posons x =
Si x > 0.2 : kF = 1 - (1 - )b
Si x £ 0.2 : kF = 5x (1 - (1 - )b)
Avec b = -2a + 2.6
On calcule un coefficient de débit dénoyé équivalent comme précédemment.


Vanne de fond - régime dénoyé

Q = L (µ.h13/2 - µ1.(h1 - W)3/2) [18]
On constate expérimentalement que le coefficient de débit d’une vanne augmente avec . On a ajusté une loi de variation de µ de la forme :
µ = µo - avec : µo » 0.4
donc µ1 = µo -

Pour assurer la continuité avec la surface libre dénoyé pour = 1,
il faut donc que µF = µo - 0.08 soit µF = 0.32 pour µo = 0.4

Vanne de fond - régime noyé

Régime partiellement noyé

Q = L [kF.µ.h13/2 - µ1 (h1 - W)3/2] [19]

kF étant le même que pour la surface libre.
Le passage noyé-dénoyé a été ajusté sur les résultats expérimentaux, on a une loi du type :
a = 1 - 0.14
0.4 £ a £ 0.75
Pour assurer la continuité avec le fonctionnement à surface libre, il faut donc que le passage noyé-dénoyé à surface libre se fasse pour a = 0.75 au lieu de 2/3 dans la formulation déversoir orifice.
Régime totalement noyé

Q = L (kF.µ.h13/2 - kF1.µ1.(h1 - W)3/2) [20]
La formulation de kF1 est la même que celle de kF en remplaçant h2 par h2-W (et h1 par h1-W) pour le calcul du coefficient x et de a (et donc de kF1).
Le passage en totalement noyé a lieu pour :
h2 > a1.h1 + (1 - a1).W
avec :
a1 = 1 - 0.14
(a1 = a (h2 - W))
Le fonctionnement déversoir-vanne est représenté par les équations ci-dessus. Quel que soit le type d’écoulement en charge, on calcule un coefficient de débit dénoyé équivalent correspondant à une formulation classique de la vanne dénoyée :
CF =
Le coefficient directeur introduit dans SIC (interfaces, fichiers FLU et SIR) pour l’ouvrage est un coefficient CG habituellement proche de 0.6. On le transforme alors en µ0 = CG, qui permet de calculer µ et µ1 de l’équation [18] de la vanne dénoyée.

Remarque : il est possible d’obtenir CF CG, même en régime dénoyé, du moment que le coefficient de débit augmente avec le rapport .

Graphique h2/w = f(h1/w) déversoir / vanne de fond

Les équations sont également disponibles sous forme d’un fichier .m MatLab (fonction Qouvrage) fourni en Annexe.