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Toutes les mesures exploitées
ici ont été menées par T.Godement,
étudiant de la classe de TS1 CIRA.
La page intitulée "théorie du venturi" est issue du travail
qu'il a accompli.
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Le schéma de l’ installation est donné ci-dessous :
Hypothèse : le débit d’entrée indiqué par la position du flotteur du
rotamètre est égal au débit en sortie du Venturi (le volume d’eau
retenu dans les tubes manométriques du Venturi est négligeable).
Par application du théorème de Bernoulli et de l’ équation de continuité,
et en assimilant l’eau à un fluide parfait, on trouve à partir de
l’étude théorique que le débit s’écrit : (consulter l'annexe sur
la théorie du venturi).
avec C = 9,62.10 -4 (uSI) pour le Venturi étudié.
Donc :
Les mesures effectuées par un binôme d'étudiants ont permis de tracer le graphe suivant :
Les mesures obtenues permettent de tracer le graphe QVrota = f(
) : les points sont corrélés de façon satisfaisante (coefficient R² proche de
1) avec le modèle choisi (droite linéaire) comme l’étude théorique le prévoit.
Le coefficient directeur de la droite obtenue (8,65.10 -4) est inférieur
au coefficient C (9,62.10 -4) calculé à partir de l’étude théorique
du Venturi.
Ceci est du au fait que la viscosité de l’eau en écoulement n’est
pas nulle (on ne peut plus alors dire que la vitesse est la même
en tout point d’une section droite) et qu’il existe donc une perte
de charge dans l'appareil.
Pour tenir compte de cela, on introduit un coefficient k tel que :
QVrota = k QVventuri
Soit : QVrota = k C
, ce qui donne k. C = 8,65.10 -4
Et donc :
La valeur indiquée de k est une valeur moyenne : en réalité k est fonction
du débit d’écoulement comme l’indique le graphe suivant :
La tendance observée est que k augmente lorsque le débit augmente.
(k varie de 0,88 à 0,93 lorsque le débit varie de 700 L/h à 1500
L/h). En général, ce phénomène est constaté
sur un venturi de type industriel (équipé d'un transmetteur
de différence de pression entre l'amont et le col de l'appareil).
Cette courbe est établie par le constructeur du débit-mètre.
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