1. Introduction ร lโhydraulique
Lโhydraulique est la science qui รฉtudie le mouvement des fluides, gรฉnรฉralement lโeau, et ses applications dans lโingรฉnierie (barrages, canalisations, pompes, turbines, etc.).
Elle se divise souvent en deux branches :
- Hydraulique statique : รฉtude des fluides au repos.
- Hydraulique dynamique : รฉtude des fluides en mouvement.
2. Propriรฉtรฉs des fluides
Pour comprendre lโhydraulique, il faut connaรฎtre les principales propriรฉtรฉs des fluides :
- Masse volumique (ฯ) : kg/mยณ, densitรฉ du fluide.
- Viscositรฉ (ฮผ) : rรฉsistance interne ร lโรฉcoulement.
- Pression (P) : force par unitรฉ de surface, en Pascal (Pa).
- Tension superficielle : importante pour les petits canaux ou gouttes.
3. Hydrostatique
Loi de Pascal
La pression exercรฉe en un point dโun fluide incompressible au repos se transmet intรฉgralement dans toutes les directions.
Formule :P=ฯgh
oรน :
- ฯ = densitรฉ du fluide
- g = accรฉlรฉration de la pesanteur
- h = hauteur de la colonne de fluide
Loi dโArchimรจde
Tout corps plongรฉ dans un fluide reรงoit une force de poussรฉe รฉgale au poids du fluide dรฉplacรฉ.
Faโ=ฯgV
oรน V est le volume immergรฉ.
4. Hydraulique dynamique
รquation de continuitรฉ
Pour un fluide incompressible, le dรฉbit volumique est constant le long dโune conduite.
Q=Aโ v
- Q = dรฉbit volumique (mยณ/s)
- A = section de la conduite (mยฒ)
- v = vitesse du fluide (m/s)
รquation de Bernoulli
Principe de conservation de lโรฉnergie pour un fluide en mouvement :
P+21โฯv2+ฯgh=constante
Applications : calcul de vitesse, pression dans les canalisations, etc.
5. Dรฉbits et pertes
Dรฉbit
- Dรฉbit volumique (Q) : mยณ/s
- Dรฉbit massique (แน) : kg/s, mห=ฯQ
Pertes de charge
Les pertes dโรฉnergie dans une canalisation peuvent รชtre :
- Friction : due ร la viscositรฉ (formule de Darcy-Weisbach)
hfโ=fDLโ2gv2โ
- Locales : coudes, vannes, entrรฉes et sorties
6. Pompes et turbines
- Pompes : augmentent lโรฉnergie du fluide pour le dรฉplacer.
- Turbines : convertissent lโรฉnergie du fluide en รฉnergie mรฉcanique.
Rendement
ฮท=eหnergie fournieeหnergie utileโ
7. Applications de lโhydraulique
- Conception de rรฉseaux de canalisations et stations de pompage
- Barrages et rรฉservoirs
- Gรฉnie rural et irrigation
- Hydraulique fluviale et cรดtiรจre


