TP 04

Centre universitaire de Maghnia.
Institut des sciences et technologie.

Département : hydraulique.
TP : étude de écoulement de l’eau à traverse

les déversoirs à paroi mince
Présenter par :
SOUADJI KAWTER.
TERKI CHAIMA.
Sommaire :
 Introduction
 But de TP
 Description du l’appareil
 Théorie
 Mode opératoire
Introduction :
Le déversoir est un ouvrage place généralement perpendiculairement
l’écoulement dans un canal le liquide (eau) s’écoulé en formant à l’aval de cet
ouvrage une vanne libre les déversoirs sont utilisés par régler le courant dans
les canaux et permettent d’en calculer le débit.
I. But de la manipulation :
Le but de cette expérience est d’établir la relation entre le débit et la
hauteur d’eau déversée pour deux déversoirs à la paroi mince de formes
rectangulaire et triangulaire et déduire les valeurs respectives des
coefficients de débit𝐶𝑞 .
Cette relation exprime sous forme d’une courbe de débit ou fonction de
hauteur déversée.
Ces courbes permettant demesurer directement un débit dans le canal à
partir la hauteur
II. Description de l’appareil :
L’appareil est constitué d’un canal (1) alimenté par un banc hydraulique a
la sortie de canal une rainure est prévu par y placer le déversoir à
étudier(2) dont deux types : rectangulaire (2a) et triangulaire (2b) l’eau
déversée par une cuve de vidange (3) pour être ensuite restituée au banc
hydraulique pour assurer le mise à niveau l’appareil est porté sur des pieds
réglables (4) qui permettant d’ajuster l’horizontalité du canal
Le schéma de l’appareil :
III. Théorie :
1) Déversoirs rectangulaire :
Débit théorique :
3
2
𝑄𝑡ℎé𝑜 = . 𝑏. √2𝑔𝐻 2 [𝑚3 /𝑠]
3
Avec
H : la charge de déversoir (m) (l’eau déverse)
𝑏: Largeur d’ouverture de déversoir (m)
𝑔 : Accélération de la pesanteur (g=1cm/𝑠 2 )
Débit expérimental :
𝑉0
𝑄𝑒𝑥𝑝 = [𝑚3 /𝑠]
𝑡
Et 𝑄𝑒𝑥𝑝1 = 𝐶𝑞1 . 𝑄𝑡ℎé𝑜𝑅𝑒𝑐 [𝑚3 /𝑠]
Ou :
𝑉0 : Volume d’eau recueilli (𝑚3 )
𝑡 : Temps (s)
𝐶𝑞1 : Coefficient de débit.
2) Déversoir triangulaires :
Débit théorique :
5
8 𝜃
𝑄𝑡ℎé𝑜𝑡𝑟𝑖 = . 𝑡𝑔 ( ) . √2𝑔. 𝐻 [𝑚3 /𝑠]
2
15 2
Débit expérimental :
𝑉0
𝑄𝑒𝑥𝑝 = [𝑚3 /𝑠] et𝑄𝑒𝑥𝑝1 = 𝐶𝑞1 . 𝑄𝑡ℎé𝑜𝑇𝑟𝑖 [𝑚3 /𝑠]
𝑡
On utilise 2 type de déversoir triangulaires 𝜃(40°, 80°)

3) Rôle de coefficient Cq :
En fait l’écoulement présente une contraction importante de la section de
l’écoulement quand il franchit le déversoir ce que conduira à une réduction de
débit.
Pour tenir compte de cette contraction on introduit un coefficient de débit 𝐶𝑞
ce coefficient de débit est déterminer expérimentalement pour chaque
déversoir d’après la formule suivante :
𝑄𝑒𝑥𝑝
𝐶𝑞 = <1
𝑄𝑡ℎé
IV. Mode opératoire :

1- Placer le déversoir à la sortie du canal.
2- Ouvrir complètement la vanne d’alimentation du banc hydraulique.
3- Laisser stabiliser le niveau d’eau dans le canal (au niveau de la crête
inférieure du déversoir).
4- Relever la hauteur d’eau déversée en utilisant la règle
5- Mesurer le débit d’eau déversée en recueillant un volume d’eau dans un
récipient pendant un temps défini.
6- Refaire la même procédure pour plusieurs hauteurs différentes et
déversoir différentes.
V. Tableau de résultat :
Déversoir rectangulaire :
H (m) 3.95*10-2 3.45*10-2 2.95*10-2 2.45*10-2 1*10-2
T (s) 13.26 17.48 16.12 21.18 98.03
V0 (m3) 5*10-3 5*10-3 5*10-3 5*10-3 5*10-3
Qexp(m3/s) 3.77*10-4 2.86*10-4 3.10*10-4 2.36*10-4 0.51*10-4
QthéoREC(m3/s) 5.22*10-4 4.56*10-4 3.89*10-4 3.24*10-4 1.32*10-4
Cq1 0.722 0.627 0.797 0.728 0.386
Cq1/moy 0.652
Courbes de la variation du débit (théo/exp) en fonction de la hauteur

déversée :
Q(théo/exp)=f(H)
600
500
Q*10-6 (m /s)
400
théoriq
300
expérim
200
100
0
0 1 2.45 2.95 3.45 3.95
H*10-2 (m)
Commentaire :
 Courbe théorique : On voit qu’il y a une prolifération de la courbe, c’est-à-

dire que le débit théorique est proportionnel à la charge du déversoir. Plus
la hauteur d’eau augmente plus le débit de déversement augmente.
 Courbe expérimentale : On constate que pour un déversoir rectangulaire la
courbe expérimentale se trouve au-dessous de celle théorique, et qu’elle
se prolonge proportionnellement à h, mais à une certaine valeur
(Qexp=QRec) elle s’entrecroise pour continuer sa course au-dessous d’elle.
VI. Tableau de résultat :

Déversoir triangulaire :
H (m) 5.4*10-2 4.9*10-2 4.4*10-2 3.9*10-2 2.4*10-2
T(s) 15.38 23.92 30.12 35.46 58.82

V0(m3) 5*10-3 5*10-3 5*10-3 5*10-3 5*10-3
Qexp(m3) 3.25*10-4 2.09*10-4 1.66*10-4 1.41*10-4 0.85*10-4
Qtréor 4.34*10-4 3.40*10-4 2.59*10-4 1.92*10-4 0.57*10-4
Cq2 0.748 0.615 0.641 0.734 1.491
Cq2/moy 0.846
Courbes de la variation du débit (théo/exp) en fonction de la hauteur

déversée :
Q(théo/exp)=f(H)
500
450
400
350
Q*106 (m3 /s)
300 théoriq
250
200 expérim
150
100
50
0
2.4 3.9 4.4 4.9 5.4
H*10-2 (m)
Commentaire :
Courbe théorique :On voit qu’il y a une prolifération de la courbe, c’est-à-dire
que le débit théorique est proportionnel à la charge du déversoir. Plus la
hauteur d’eau augmente plus le débit de déversement augmente.
Courbe expérimentale :On peut dire que c’est le même phénomène, sauf que
celle-ci n’est totalement confondue avec la courbe théorique,et cela estdue
essentiellement aux erreurs faites lors de la lecture du volume et lors de la prise
de temps.

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TP : étude de écoulement de l’eau à traverse

Et 𝑄𝑒𝑥𝑝1 = 𝐶𝑞1 . 𝑄𝑡ℎé𝑜𝑅𝑒𝑐 [𝑚3 /𝑠]

On utilise 2 type de déversoir triangulaires 𝜃(40°, 80°)

IV. Mode opératoire :

Courbes de la variation du débit (théo/exp) en fonction de la hauteur

 Courbe théorique : On voit qu’il y a une prolifération de la courbe, c’est-à-

VI. Tableau de résultat :

T(s) 15.38 23.92 30.12 35.46 58.82

Courbes de la variation du débit (théo/exp) en fonction de la hauteur

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