Hydraulique

Hazen-Williams — écoulement en charge

Vitesse et débit en charge d'une conduite circulaire (formule de Hazen-Williams).

Aide à la décision— outil de pré-arbitrage de conception. Ce n'est pas un calcul réglementaire officiel et ne remplace pas une étude réalisée par un bureau d'études agréé.

À utiliser quand vous avez une conduite en charge (sous pression, pleine, ex. refoulement ou adduction d'eau potable) et voulez sa vitesse et son débit pour un diamètre, un matériau et un gradient hydraulique donnés.

Entrées

Diamètre nominalmm

Pente / gradient hydrauliquem/m

Coefficient de Strickler K

Résultats

Diamètre D0.2m

Section S0.03142m²

Rayon hydraulique R0.05m

Coefficient de Hazen C121

Vitesse V1.363m/s

Débit Q0.0428m³/s

Débit Q42.8L/s

Comment ça marche

1Hazen-Williams calcule la vitesse en charge à partir du diamètre, de la rugosité (C, déduit de K) et du gradient hydraulique J.
2Le débit s'obtient en multipliant la vitesse par la section : Q = V × S.
3Vérifiez que la vitesse reste raisonnable : ≈ 0,5 à 2 m/s pour l'eau potable (trop lent = dépôts/stagnation, trop rapide = pertes de charge et coup de bélier).

Formules

D = DN/1000, S = πD²/4, R = D/4
C_Hazen = 1,1 × K
V = 1,3 × C × R^0,63 × I^0,54
Q = V × S

Domaine de validité

•Conduite EN CHARGE (pleine, sous pression), eau à température ordinaire. Pour un écoulement gravitaire à surface libre, utilisez Manning-Strickler.

Enchaînement des calculs

Voir aussiManning-Strickler — collecteurCas d'un écoulement gravitaire à surface libre plutôt qu'en charge. Voir aussiPertes de charge singulièresAjouter les pertes de charge locales (coudes, vannes…) aux pertes linéaires.