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Déversoir par orifice
Les modèles utilisés reposent essentiellement sur la formule de Torricelli :
= √
(Équation 143)
où V représente la vitesse et h le tirant d’eau amont.
Pour obtenir le débit, il faut prendre en compte :
•
un coefficient de frottement et de viscosité, de l'ordre de 0.96 à 0.99 ;
•
un coefficient de contraction qui traduit la diminution de la veine liquide à la traversée de l'orifice de
section S.
•
le fonctionnement hydraulique de l’orifice :
•
Orifice complètement dénoyé : le niveau d'eau aval est en dessous du bord inférieur de l'orifice ;
•
Orifice noyé : le niveau d'eau aval est au-dessus du bord supérieur de l'orifice ;
•
Orifice partiellement noyé : le niveau d'eau aval est compris entre le bord supérieur et le bord inférieur
de l'orifice.
•
l'épaisseur e de la paroi : celle-ci doit être plus petite que la moitié de la plus petite dimension
transversale de l'orifice (par exemple le rayon de l'orifice s'il est circulaire).
Dans le cas où l’orifice est partiellement rempli, on utilise alors les relations de type seuil décrites dans le
chapitre suivant.
O
RIFICE COMPLETEMENT DENOYE
ans les cas pratiques, on emploie en général les
formules suivantes en tenant compte que h
représente la charge au centre de gravité de
l’orifice :
pour un écoulement sans vitesse d'amenée :
= √
(Équation 144)
pour un écoulement avec vitesse d'amenée V
0
:
= √ ( + )
(Équation 145)
Comme valeur approchée pour le coefficient de
débit dénoyé m
d
, on peut prendre 0.6, pour
tous les liquides, quelle que soit la forme de
l'orifice. On peut considérer comme limites
usuelles les valeurs 0.59 et 0.63. Pour des
charges très faibles, on peut atteindre 0.7.
Vue en coupe d'un orifice noyé h
3
> h
2
h
3
h
1
h
2
V
0
h