Le calcul des pertes de charge dans les canalisations est fondamental pour concevoir des réseaux hydrauliques performants, que ce soit en milieu industriel ou urbain. Les pertes de charge correspondent à la diminution de pression subie par le fluide, due aux frottements et aux obstacles rencontrés.
Les deux types de pertes de charge :
La formule de référence est celle de Darcy-Weisbach :
Sans entrer dans le détail, on constate que les pertes de charge sont fonction du carré de la vitesse d’écoulement. Doubler la vitesse d’écoulement va quadrupler les pertes de charge générées. C’est un point déjà abordé dans un précédent article, consacré aux économies réalisées en faisant fonctionner une pompe à demi-débit.
Chaque accessoire (coude, vanne, té, entrée, sortie…) introduit une perte localisée. La formule est :
Pour simplifier le calcul, il est possible d’utiliser des tables de conversion qui permettent de transformer les pertes des singularités en « longueur équivalente » de canalisation. Par exemple, un coude ou une vanne correspond à quelques mètres de tuyau additionnel. Il suffit alors d’ajouter cette longueur équivalente au calcul des pertes régulières et de traiter le tout comme une longueur globale.
Pour gagner du temps et éviter les calculs complexes, les professionnels utilisent des abaques : ces graphiques ou tables renseignent directement la perte de charge pour un débit, un type de fluide, une canalisation donnée et un accessoire. On y trouve également des valeurs moyennes pour le coefficient de frottement, afin de faciliter la conception en phase d’étude.
Étapes pratiques du calcul : résumé
N’oubliez pas qu’aux pertes de charge, il faudra ajouter la hauteur géométrique à relever pour obtenir la HMT (Hauteur Manométrique Totale).
En conclusion,
Ce travail méthodique, soutenu par les abaques et tables de conversion, permet de concevoir des réseaux fiables tout en optimisant les dimensions des équipements. Une meilleure estimation des pertes de charge conduit à des choix de pompes et de tuyaux plus justes, pour une installation durable et économique.
Il vous permettra également de comparer deux diamètres de canalisation et les consommations énergétiques qui en découleront. Ainsi, vous pourrez calculer le retour sur investissement de l’utilisation d’un plus gros diamètre pour un débit donné.
Le travail au sein d’un poste de relevage urbain d’eaux usées requiert des habilitations particulières, des interventions de curage régulier, des moyens de levage ponctuels… Une station “hors sol” avec des pompes auto-amorçantes directement en ligne sur la canalisation vous évite un contact avec l'effluent et les odeurs qui s’en dégagent.
Dans le cas d’une réhabilitation d’un poste existant ou lorsque seul un regard est disponible, la station “hors sol” permettra de mettre en oeuvre la solution de pompage au débit et à la pression que requiert l’application, sans devoir changer le génie civil en place.
