Etude d'un écoulement permanent à régime variable dans un profil parabolique constant en présence ou en absence d'un ressaut

Abstract

La présente étude a pour objet la vérification expérimentale de la fiabilité et de la précision des résultats de calcul obtenus en application de la méthode de la longueur fluidodynamique aux écoulements de liquides permanents, uniformes ou à profondeur et régime brusquement variables, se produisant en conduites paraboliques à ciel ouvert. La dite vérification expérimentale fait partie intégrante d'un ensemble de travaux de recherche destiné à confirmer la validité de cette méthode simple, rapide et précise, basée sur les formules exactes de Nikuradse et de Colebrook-White, permettant d'étendre leur validité même aux écoulements, passant en conduites à ciel ouvert. Cette méthode permet de réduire la plupart des problèmes d'hydraulique n'ayant pas de solution analytique directe à la conception et à l'étude d'un modèle mathématique unique, dont les résultats sont extrapolables, moyennant de méthodes graphiques ou informatiques à l'ensemble des problèmes analogues, permettant leur solution simple, rapise et précise. Les résultats obtenus par ce procédé sont identiques à ceux que l'on pourrait obtenir par les méthodes itératives laborieuses encore utilisées par la plupart des hydrauliciens, mais leur obtention est incomparablement plus rapide et plus simple. Une expérimentation de l'E.N.P étendue aux conduites forcées et à ciel ouvert: rectangulaire, triangulaire et circulaire, partiellement mouillés, a déjà confirmé la fiabilité et la précision de cette méthode et a fourni en même temps la justification de l'application des formules exactes de Nikuradse et de Colebrook-White aux écoulements se produisant en conduites à ciel ouvert. D'autre part le profil mouillé dans de tels canaux, constitués dans tous les cas par un segment de parabole droit, est dans tous les cas réductible, moyennant la similitude distordue en un segment de parabole inscrivible dans un mètre carré. Cette circonstance a facilité la conception et l'étude du modèle mathématique, objet de la présente thèse et a permis en plus de confirmer la possibilité d'étudier des écoulements en vraie grandeur, se produisant en régime turbulent rugueux, au laboratoire sur un modèle à petite échelle en régime de transition, grâce à la validité universelle de la formule de Colebrook-White prouvée par la longue série de nos essais.