Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Approche quantitative Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 177 avec E Ther : énergie thermique échangée entre le système et l’environnement, W intra fluide : travail dissipé par viscosité et turbulence au sein du fluide, W érosion : travail d’érosion à l’interface fluide-sol, ρ : masse volumique du fluide, U : vitesse du fluide de composantes (u, v, w), g : accélération de la pesanteur, z : coordonnées. 4.10.2.  Analyse énergétique de la suffusion L’équation précédente est appliquée entre la section amont A et la section aval B de l’échantillon testé qui sont de même taille et parallèles. La conservation du débit et la faiblesse du nombre de Reynolds permettent d’aboutir à l’expression de la dérivée temporelle du travail d’érosion, appelée puissance d’érosion, où D P=P A – P B , D z=z A – z B , et Q est le débit du fluide. dW dt g zQ Q P erosion = + ρ ∆ ∆ 4.10.3.  Analyse énergétique du HET L’analyse énergétique appliquée entre les 2 points de mesures de la charge situés de part et d’autre de l’échantillon testé. La conservation du débit entre la partie à l’amont et la partie à l’aval de l’échantillon permet de supposer une vitesse moyenne constante entre ces deux points. Au cours de l’essai, l’écoulement est horizontal et dans la gamme de débit correspondant aux essais HET, la perte de charge par frottement au sein de la conduite est estimée suivant deux méthodes à 25% de la perte de charge totale mesurée lors des essais HET. En conséquence, la puissance d’érosion pour un essai HET peut être exprimée avec P amont et P aval , les pressions respectivement à l’amont et à l’aval de l’échantillon par : dW dt P P Q erosion amont aval = − ( ) ⋅ 0 25, 4.10.4.  Analyse énergétique du JET Dans le cas de l’essai JET, l’analyse énergétique est appliquée entre l’orifice du jet et le trop plein du réservoir contenant l’échantillon. Un jet situé face à une interface fluide-sol subit une déviation, qui génère un accroissement de la contrainte de cisaillement et de grandes variations de pression, que nous supposons respon- sables de l’érosion. Lorsqu’un jet est face à un mur, la contrainte de cisaillement au niveau du mur s’accroît linéairement en fonction de la distance à l’axe du jet r