Ouvrages spéciaux

Coup de bélier

Temps critique et surpression de coup de bélier (Allievi pour fermeture rapide, Michaud pour fermeture lente).

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 voulez estimer la surpression (coup de bélier) générée dans une conduite en charge lors d'un arrêt de pompe ou d'une fermeture de vanne, pour vérifier la tenue de la conduite et le besoin d'une protection anti-bélier.

Entrées

Vitesse initiale V₀m/s

Célérité de l'onde am/s

Longueur de conduite Lm

Temps de fermeture Ts

Résultats

Temps critique Tc1.143s

Type de fermetureLente (Michaud)OK

ΔH Allievi35.68mCE

ΔH Michaud8.15mCE

Surpression retenue ΔH8.15mCE

Surpression retenue ΔP0.8bar

Comment ça marche

1On compare le temps de fermeture T au temps critique Tc = 2L/a (durée d'un aller-retour de l'onde de pression).
2Fermeture rapide (T < Tc) : la surpression est maximale, formule d'Allievi ΔH = a·V₀/g (indépendante de T).
3Fermeture lente (T ≥ Tc) : la surpression est atténuée, formule de Michaud ΔH = 2·L·V₀/(g·T).
4On convertit ΔH (en mètres de colonne d'eau) en bar (≈ ΔH/10,2) pour vérifier la pression admissible (PN) de la conduite.

Formules

Temps critique : Tc = 2L / a
Allievi (fermeture rapide, T < Tc) : ΔH = a × V₀ / g
Michaud (fermeture lente, T ≥ Tc) : ΔH = 2 × L × V₀ / (g × T)
ΔP (bar) = ΔH × ρg / 100000

Domaine de validité

•Conduite en charge (pas à surface libre). Formules simplifiées (sans frottement) : à confirmer par une étude transitoire détaillée pour les cas critiques.
•Michaud suppose une fermeture à vitesse uniforme. La célérité a doit correspondre au matériau réel (épaisseur, ancrage).

Enchaînement des calculs

Donnée d'entréePompage et refoulementLe coup de bélier survient typiquement à l'arrêt de la pompe de refoulement (V₀ et conduite issus du pompage). Voir aussiHazen-Williams — écoulement en chargeCalculer la vitesse d'écoulement V₀ dans la conduite en charge.