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2 mars 2018 5 02 /03 /mars /2018 12:20

Très récemment, j’ai été confronté à un problème plutôt rare, connaitre les débits maximums de poteaux incendie, au lieu de chercher à s’assurer que le couple débit/pression résiduelle minimum est respecté.

Du coup je me suis trouvé un peu dépourvu avec Epanet  pour faire ces simulations.

Ce dont je dispose
  • Un modèle Epanet  du réseau
  • Des fiches d’essai des PI, comportant 2 mesures :
    • La pression statique à débit nul
    • Le débit D1 à une pression résiduelle P1

Je pars du principe que mon modèle m’est utile à des vérifications et des prospections, mais que  je dois privilégier les mesures réelles

L’aide Epanet

 

L’aide de la version française d’Epanet dit ceci :

Comment puis-je analyser les conditions d’écoulement en un nœud particulier en cas d’incendie?

Pour déterminer la pression disponible dans un certain nœud dans le cas de demande supplémentaire due à un incendie, ajoutez le débit demandé à la demande normale, exécutez une simulation, et notez la pression résultante au nœud.

Pour déterminer le débit maximum disponible à cette pression particulière, choisissez un coefficient de décharge de l’orifice très élevé (par exemple 100 fois le débit maximum prévu) et ajoutez la pression requise à son altitude (si vous utilisez des unités américaines, multipliez par 2,3, car 1 psi = 2,3 pieds). Après exécution de l’analyse, le débit disponible pour combattre l’incendie est égal à la demande réelle fournit par le nœud moins la consommation qui lui était assignée.

 

Franchement, je n’ai pas tout compris, et je ne vois pas trop l’intérêt par rapport à la méthode bourrin, augmenter la demande jusqu’à obtenir une Pr de 0

La piste Luxembourgeoise

Ci-dessous un lien vers une excellente étude Luxembourgeoise

https://p3.storage.canalblog.com/36/56/324627/122236911.pdf

Qui permet de prédire le comportement d’un réseau à partir d’une série de mesures, en déterminant un polynôme  d’ajustement  du  second  degré.

L’étude est de grande qualité, mais je ne dispose pas d’une série de mesures : simplement  de 2 mesures :

Ps à D=0, et P1 à débit D1

 

courbe débit / pression

courbe débit / pression

Par contre je note ceci :

Sachant  que  le  réseau  se  comporte  comme  une  canalisation  équivalente  avec  une  relation  parabolique  entre  le  débit  acheminé  et  les  pertes  de  charge  résultantes,  ces  mesures  permettent  de  déterminer  un polynôme  d’ajustement  du  second  degré  décrivant  la relation  entre  la  pression  dynamique  au  droit  de l’hydrant et le débit de l’eau prélevée sur celui-ci :

P(q) = C - A ·  q²  - B ·  q

Le forum pompiers

Je continue ma recherche, et je tombe sur la formule qu’il me faut :

https://www.forum-pompier.com/sujet39747-60.html

Je remarque que la dernière question, postée le: 02 Fév 2017

Je redonne vie au sujet.

Est ce que quelqu'un sait d'où sort cette formule: 

Débit max = Débit actuel x racine carrée (Pstatique / Pression consommée).

N’a pas trouvé de réponse.

Malgré des recherches dans tous mes sites de référence, dans le Lancastre, dans le Muller, je ne trouve pas.

Par contre, je fais des simulations avec Epanet, et cette formule semble très bien fonctionner dans mon cas.

Reste à la valider.

Démonstration

Les maths, c’est loin pour moi.

Je vois bien la ressemblance entre les formules P(d) et de Dmax

J’essaye sans succès de déterminer moi-même les coefficients a, b et c, mais une fois le problème posé, je constate que je ne sais plus le résoudre !

  1. Ma fille à la rescousse

Du coup j’envoie le problème à ma fille, qui achèvera de m’humilier en le résolvant pendant la coupure déjeuné.

Comme j’ai eu du mal à tout  comprendre,  j’ai ajouté des étapes pour les matheux fossiles comme moi.

démonstration Débit max = Débit actuel x racine carrée (Pstatique / Pression consommée).

démonstration Débit max = Débit actuel x racine carrée (Pstatique / Pression consommée).

Avec

Ps = pression statique, P0 sur la figure

D = débit mesuré  sur la fiche, D1 sur la figure

Pr = pression résiduelle au débit D, P1 sur la figure

Dm = débit maximum théorique

Application sous Excel, à partir d’une mesure concrète :
Déterminer le débit maximum probable d’un hydrant à partir d’une fiche de mesure

Résultat :

courbe débit / pression

courbe débit / pression

  1. Limites de la méthode

Bien sûr, avec 2 points de mesure, il est assez illusoire de prédire n’importe quelle courbe.

Pour le débit des PI, les fiches dont on dispose affichent en général un débit conséquent, centré dans la courbe, donc l’approximation peut être de bonne qualité.

Mais il serait dangereux d’extrapoler à partir d’une mesure située dans les extrêmes de l’abscisse « débit » de la courbe. (Soit trop proche du débit mini, soit du débit maxi)

 Concrètement, une pression de plus de 80 % de la pression statique, ou au contraire de moins de 20%, indiquent que la mesure est située dans un secteur ou la tangente de la courbe accroit l’incertitude.

Il faut donc insister sur le fait que cette méthode reste une approximation, basé sur une forme de courbe présumée.

  1. Autre lien intéressant :

http://www.cnfpt-auvergne.fr/applications/formations_emplois/pc/pompiers/sergent/hydraulique/hydp8.htm

Qui précise les notions de pressions, car dans la norme NF S62-200, le concept de mesure « dynamique », lorsque le PI débite, entretient la confusion sur le type de pression mesurée : la Pression mesurée n’est pas dynamique, mais résiduelle.

g-eaux

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commentaires

P
Bonjour,<br /> Je viens de tomber par hasard sur votre blog, et notamment la note sur le débit maximal d'un hydrant. Vous référez à ma propre note théorique sur ce problème, mais le lien affiché dans votre texte n'est plus valable, étant donné que j'avais révisé le raisonnement.<br /> Nouveau lien : https://p3.storage.canalblog.com/36/56/324627/122236911.pdf, ou mieux : http://www.eauxpotables.com/archives/2007/11/14/5538302.html. Merci.<br /> La formule que vous développez dans votre note n'est valable que si la pression mesurée au point de prélèvement - sans que de l’eau ne soit prélevée sur l’hydrant - correspond vraiment à la pression statique, ce qui n'est le cas que si aucun autre prélèvement particulier ne soit fait en amont. <br /> En théorie, pour que vous soyez en mesure de déterminer un polynôme du second degré quelconque, il vous faut trois coordonnées distinctes. Or, vous ne disposez que de deux, à savoir (D0,P0) et (D1,P1). Mais comme votre approche admet l'hypothèse que P0=Pstatique, la courbe représentative présente per se une pente nulle au point d'intersection avec l'axe des ordonnées, fournissant par la même de façon indirecte la troisième coordonnées, à savoir (D0,dérivée dP/dQ=0).<br /> Merci pour votre raisonnement intéressant.<br /> Bien à vous<br /> Philippe
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