CEM88(D) : Déversoir / Orifice (pelle importante)

Déversoir - régime dénoyé

($h_1 < W et h_2 \leq \frac{2}{3} h_1$)

$Q = \mu_F L \sqrt{2g} h_1^{3/2}$

Formulation classique du déversoir dénoyé ($\mu_F \simeq 0.4$).

Déversoir - régime noyé

($h_1 < W$ et $h_2 \geq \frac{2}{3} h_1$)

$Q = \mu_S L \sqrt{2g} (h_1-h_2)^{1/2} h_2$

Formulation classique du déversoir noyé.

Le passage noyé-dénoyé s’effectue pour $h_2 = \frac{2}{3} h_1$, on a alors :

$\mu_S = \frac{3 \sqrt{3}}{2} \mu_F$ pour $\mu_F = 0.4 \Rightarrow \mu_S = 1.04$

On peut calculer un coefficient de débit dénoyé équivalent :

$\mu_{F} = \frac{Q}{L \sqrt{2g} h_{1}^{3/2}}$

qui permet de juger du degré d’ennoiement du seuil en le comparant au coefficient dénoyé $\mu_F$ introduit. En effet, le coefficient directeur de l’ouvrage introduit est celui du déversoir dénoyé ($\mu_F$ proche de $0.4$).

Orifice - régime dénoyé

($h_1 \geq W$ et $h_2 \leq \frac{2}{3} h_1$)

On prend une formulation du type :

$Q = \mu L \sqrt{2g} \left( h_1^{3/2} - (h_1 - W)^{3/2} \right)$

Cette modélisation s’applique bien aux orifices rectangulaires de grande largeur.

La continuité vers le fonctionnement à surface libre est assuré quand :

$\frac{h1}{W} = 1$, on a alors $\mu = \mu_F$.

Orifice - régime noyé

Il existe deux formulations suivant que l’on est partiellement noyé ou totalement noyé.

Régime partiellement noyé

($h_1 \geq W$ et $\frac{2}{3} h_1 < h_2 < \frac{2}{3} h_1 + \frac{W}{3}$)

$Q = \mu_F L \sqrt{2g} \left[ \frac{3\sqrt{3}}{2} \left( \left( h_1 - h_2 \right)^{1/2} h_2 \right) - \left(h_1 - W \right)^{3/2} \right]$

Régime totalement noyé

($h_1 \geq W$ et $\frac{2}{3} h_1 + \frac{W}{3} < h_2$)

$Q = \mu' L \sqrt{2g} (h_1-h_2)^{1/2} \left[ h_2 - (h_2 - W) \right] \Rightarrow Q = \mu' L \sqrt{2g} (h_1-h_2)^{1/2} W$

Formulation classique des orifices noyés, avec $\mu' = \mu_S$.

Le fonctionnement déversoir orifice est représenté par les équations ci-dessus et la figure 19. Quel que soit le type d’écoulement en charge, on calcule un coefficient de débit dénoyé équivalent correspondant à la formulation classique de l’orifice dénoyé :

$C_F = \frac{Q}{L \sqrt{2g} W (h_1 - 0.5 W)^{1/2}}$

• (12) : Déversoir - dénoyé
• (15) : Orifice - partiellement noyé
• (13) : Déversoir - régime noyé
• (16) : Orifice - totalement noyé
• (14) : Orifice - dénoyé

Figure 19. Déversoir - Orifice