6. La vanne et l'écoulement La fonction FC1 « Travailler dans de bonnes conditions » est ici développée en : FC11 : « Maîtriser un écoulement liquide » FC12 : « Maîtriser un écoulement gazeux » FC13 : « Maîtriser un écoulement biphasique » 6.1. Maîtriser un écoulement liquide : le phénomène de cavitation 6.1.1. Description du phénomène de cavitation ... Le propre d'une vanne est de provoquer une chute de pression variable pour gérer le débit de l'écoulement fluide la traversant. Une vanne est assimilable à une restriction variable placée sur une conduite droite. La chute de pression entre l'entrée et la sortie de la vanne n'est pas linéaire. La pression du liquide passe par une valeur minimale p vc dans la « vena contracta » lieu où la section de l'écoulement est la plus faible et la vitesse la plus grande. • Écoulement normal la pression du liquide dans la vanne reste toujours supérieure à la pression de vaporisation p v . • Cavitation point A : apparition de bulles de vapeur au sein du liquide car la pression du liquide devient inférieure à p v . point I : implosion des bulles car la pression du liquide redevient supérieure à p v ==> cavitation • Vaporisation la pression aval p2 est inférieure à p v donc le liquide se vaporise en partie. 6.1.2. ... et ses conséquences La cavitation provoque des ondes de pression pouvant être de grande intensité (jusqu'à 7000 bar). Cela provoque : – des arrachements de matière sur les surfaces du clapet et du siège, du corps, ... voire une rupture ; – des vibrations et du bruit ; – la saturation de l'écoulement : la capacité de la vanne est réduite.
6. La vanne et l'coulement La fonction FC1 Travailler dans de
bonnes conditions est ici dveloppe en :FC11 : Matriser un coulement
liquide FC12 : Matriser un coulement gazeux FC13 : Matriser un
coulement biphasique 6.1. Matriser un coulement liquide : le
phnomne de cavitation 6.1.1. Description du phnomne de cavitation
...Le propre d'une vanne est de provoquer une chute de pression
variable pour grer le dbit de l'coulement fluide la traversant. Une
vanne est assimilable une restriction variable place sur une
conduite droite.La chute de pression entre l'entre et la sortie de
la vanne n'est pas linaire. La pression du liquide passe par une
valeur minimale pvc dans la vena contracta lieu o la section de
l'coulement est la plus faible et la vitesse la plus grande.
coulement normalla pression du liquide dans la vanne reste toujours
suprieure la pression de vaporisation pv. Cavitationpoint A :
apparition de bulles de vapeur au sein du liquide car la pression
du liquide devient infrieure pv.point I : implosion des bulles car
la pression du liquide redevient suprieure pv ==> cavitation
Vaporisationla pression aval p2 est infrieure pv donc le liquide se
vaporise en partie.6.1.2. ... et ses consquencesLa cavitation
provoque des ondes de pression pouvant tre de grande intensit
(jusqu' 7000 bar). Cela provoque : des arrachements de matire sur
les surfaces du clapet et du sige, du corps, ... voire une rupture
; des vibrations et du bruit ; la saturation de l'coulement : la
capacit de la vanne est rduite.Courbe dbit / perte de charge dans
la vanne.Kc p1pvc) FL.p1pvc.A pLes consquences qui en dcoulent
court ou moyen terme sont : une perte de performance ; une p
fluctuante ; des cots de maintenance levs.lavaporisation, on
obtient unmlange liquide / vapeur dont la vitesse est grande :
jusqu'la vitesseduson. Lebruit peut alorsdevenirinsoutenableet
l'rosiondesmatriauxenvironnants importante (vanne et conduite
aval).6.1.3. Comment prvoir le rgime critique ...Dans le cas gnral,
il faut vrifier que la perte de charge dans la vanne soit infrieure
la perte de charge critique :A p
