Hydraulique pour l'ingénieur généraliste

Hydraulique pour l'ingénieur généraliste

L'ouvrage s'adresse aux ingénieurs généralistes, agents de maîtrise ou étudiants de licence qui n'ont pas obligatoirement suivi de formation en mécanique des fluides ou en mécanique des milieux continus. Un effort est fait pour faire appel aux notions de physique et de mathématiques les plus simples pour expliquer les concepts de base de l'hydraulique en vue de leurs applications à des situations concrètes.

L'ouvrage présente les principaux concepts utiles pour comprendre, décrire et calculer les phénomènes les plus courants rencontrés dans les applications pratiques faisant intervenir l'hydraulique. Le premier chapitre est un rappel d'hydrostatique qui débouche sur la notion de travail fourni par une presse hydraulique. Le passage à la puissance d'une centrale hydroélectrique en régime stationnaire met en évidence la notion de pertes de charge qui est au coeur de l'ouvrage. Le chapitre 2 définit la charge hydraulique pour les écoulements souterrains, en charge ou à surface libre. La loi de Darcy pour les écoulements dans des milieux poreux est illustrée par quelques exemples. Le chapitre 3 relie les pertes de charge au frottement sur les parois. Le coefficient de frottement est présenté à l'aide d'une analyse dimensionnelle. Sa détermination à l'aide du diagramme de Moody est illustrée à l'aide d'exemples concrets. Le chapitre 4 traite de l'hydraulique en charge à l'aide des formules de Colebrook ou de Hazen-Williams. Le chapitre 5 traite de l'hydraulique à surface libre à l'aide de la formule de Manning-Strickler, présentée à partir des régimes rugueux du diagramme de Moody. Les notions de nombre de Froude, de hauteurs critique ou normale, de régime fluvial ou torrentiel et de courbes de remous y sont présentées. Les régimes instationnaires sont abordés au chapitre 6 sous l'angle des petites intumescences pour les écoulements à surface libre et des coups de béliers pour les écoulements en charge. Le dernier chapitre ouvre vers des sujets comme les lois de débits à travers des orifices et des déversoirs ou la détermination du point de fonctionnement d'un réseau hydraulique alimenté par une pompe. Ces notions sont illustrées à l'aide d'une maquette hydraulique conçue pour cet ouvrage.