Etude du passage d’un ecoulement à surface libre á un ecoulement en charge en tenant compte du dépôt

Abstract

Le passage de l’écoulement à surface libre à celui en charge constitue une transition que nous étudions en tant qu’une discontinuité interfaciale dans une conduite fermée et en considérant un écoulement mixte. Nous appliquons les équations de Barré Saint Venant pour simuler les deux types d’écoulements, basées sur le problème de Riemann et en utilisant différent schémas numériques de résolution. La prise en compte du dépôt est faite à travers l’effet de la rugosité et donc du frottement dans le terme source du modèle mathématique. Nous proposons trois approches pour la discontinuité; le premier est celui du ressaut hydraulique en conduite fermée dont l’étude expérimentale a montré que le phénomène de cavitation peut lui aussi être considéré pour expliquer cette transition et vu l’importance de la phase air dans la composition de cette transition d’écoulement, nous avons réalisé une étude expérimentale sur un tube venturi pour expliquer l’approche cavitationnel et de même pour l’approche level set pour la description des bulles d’air pouvant faire partie de la transition d’un écoulement à surface libre à celui sous pression. Ajoutons que la discontinuité est considérée par le changement de la formulation de la pression et du frottement comme troisième approche et ce sont les conditions de saut de Rankine Huguniot qui nous ont permis de décrire la propagation de la discontinuité.