Utilitaires pour aquarium récifal par Hervé

[blups]

Hervé nous a très gentiment remis trois programmes utilitaires pour nos bacs :

- Calcul de la conductivité, la masse volumique, la salinité et la densité

- Calcul de l'épaisseur du verre d'un aquarium avec et sans renfort

- Calcul de la résistance d'un aquarium en porte-à-faux

 

 

C'est ici :

http://www.cap-recifal.com/utilitaires-pour-aquarium-recifal

 

Si vous avez des questions à poser...

Pour l'épaisseur du verre et le porte à faux, il y a déjà un post où l'on en parle :

http://www.cap-recifal.com/topic-713-epaisseur-du-verre

 

Un grand Merci à Hervé :clinoeil: !

[poissonexotique]

hello.

 

merci a hervé, qui est au top. :zaime:

[Dlteck2000]

Un nouveau programme vient d'être ajouté : Recherche de pompes de remontée

[Cap Récifal]

Hello,

 

Deux programmes viennent d'être ajoutés :

- Surverse et descente

- Mesure de l'éclairement

 

Un grand merci à Hervé pour ses contributions !

[Denisio]

Grand merci à Hervé pour ces calculateurs simples d'utilisation qui en aideront plus d'un lors de la conception de l'installation.

[Hervé]

Par suite de plusieurs demandes concernant la hauteur de la lame d'eau au dessus du bord d'une surverse, j'ai mis l'équation sous forme de programme; c'est ici http://www.rudyv.be/Aquarium/Calculateurs/Lame.exe

 

Il suffit de saisir

• la largeur du passage libre du peigne (somme des espaces entre les dents) en cm
• le débit de la pompe en litres par heure

et on obtient 2 valeurs (min et max) de la lame au dessus du peigne en mm.

De plus si on introduit les dimensions du bac (longueur et largeur en cm) le programme calcule le volume d'eau qui doit être absorbé par la cuve technique en cas d'arrêt de la pompe de remontée.

 

Réciproquement, si on saisit la hauteur de la lame en mm, le programme calcule 2 valeurs (min et max) du débit : c'est une manière de mesurer le débit d'une pompe; dans ce cas il vaut mieux ôter le peigne et saisir la longueur totale de la surverse.

 

Pour info, j'applique la formule des seuils noyés qui permet de calculer le débit de l'eau qui passe par dessus un barrage en mesurant la hauteur de la lame, qui n'est en fait pas strictement applicable parce que le peigne a des dents, mais ça donne une bonne idée.

 

Q = µ L H1.5 racine(2 g)

Q : débit en m³/s

µ : coefficient qui dépend de la forme du seuil compris entre 0,32 (mal profilé) et 0,50 (arrondi)

L : longueur du bord

H : hauteur de l'eau en mètres au dessus du bord (H1.5 = H exposant 3/2)

g : 9,81 m/s² donc racine(2g) = 4,43

On en déduit

 

H = [ Q / µ L 4,43 ] exp 2/3

Voici par exemple la hauteur au dessus du seuil en fonction du débit pour un passage libre de 25 cm

 

[Denisio]

Merci,

 

Peux-tu me donner tes références concernant "entre 0,32 (mal profilé) et 0,50 (arrondi)" ? En général c'est 0.4. J'avais fait des approximations de µ en comparant le calcul théorique et le débit réel, je me rapprochais plutôt d'un coefficient de 0.5, ce qui reste à confirmer sur d'autres cas de figure.

 

Cette formule s'applique normalement dans des conditions déterminées de déversoirs. Je pense personnellement qu'on peut l'utiliser dans notre cas pour avoir une évaluation grossière de la nappe d'eau attendue, dans le cadre d'un projet, mais sans toutefois s'éloigner trop de ces conditions. L'une d'entre elles est que le déversoir doit être dénoyé, c'est à dire qu'il doit y avoir de l'air entre la face avale du déversoir et la chute d'eau, ce qui n'est pas le cas de ton dessin. La formule en question Q = µLH^1.5√(2 g) est bâtie sur cette condition importante.

 

De même l'épaisseur (e) du déversoir doit être mince et remplir la condition : e

 

[Chris31]

Intéressant

[Denisio]

Merci pour le lien Hervé.

 

Plusieurs remarques :

 

_ "Un seuil est dit noyé quand la hauteur d'eau en amont du seuil H' est inférieure aux 2/3 de la hauteur d'eau en amont H".. J'imagine que tu as voulu écrire "en aval du seuil H' ". Mais ce n'est pas exactement ça. Ton lien donne une explication pas très précise mais l'esprit y est. Je cite : "Un seuil est dit dénoyé tant que l'écoulement aval n'influe pas sur l'écoulement au droit du seuil...". On imagine déjà bien qu'il doit y avoir chute d'eau. Plus explicitement et pour simplifier, il faut que la hauteur aval soit en dessous du seuil. Ta figure représente un seuil noyé comme le montre l'exemple sur ces Fiches techniques de l'ENGEES page 42 :

 

- "nos surverses se comportent comme un seuil dénoyé," : Je ne suis pas du tout d'accord avec ça. Tu raisonnes bien souvent à partir des principes que tu as sélectionnés après de mûres réflexions. Tu en conclus finalement que ce sont les mieux (c'est mon impression au travers de tes commentaires et tant mieux si je me trompe), raison pour laquelle tu les défends avec acharnement au risque de ne plus voir les autres approches.

Je m'explique : Ton approche, c'est la grille qui régule le niveau de la nappe, c'est elle qui fait office de déversoir. Mon approche est que la grille influe au minimum sur la nappe, le déversoir est en aval, c'est le tube vertical de sortie. Dans un cas comme dans l'autre on n'est pas exactement dans les canons traditionnels des déversoirs pour lesquelles des formules ont été élaborées. Je dirais que dans le cas de la grille-surverse, on se rapproche parfois (selon la présence ou non de réglage par vanne en aval) de seuils noyés. Celui que j'utilise sur mes bacs rentre dans le cas de seuils dénoyés, c'est souhaitable sinon on serait proche du débordement.

 

- "ce qui n'est pas le cas de nos surverses puisque le niveau amont est même normalement plus bas que le seuil " : Là, je ne comprend pas ! Ou va l'eau si elle est plus basse que le seuil ?

 

- "et la formule ci-dessus est donc bien applicable" : Soyons clairs, je n'ai jamais prétendu que la formule n'est pas applicable et il ne s'agit pas d'avoir raison ou tord. il faut simplement, par honnêteté intellectuelle, en donner les limites. Imaginons que tu proposes une formule pour calculer l’une des longueurs d'un triangle à partir des deux autres en citant le théorème de Pythagore, tu n'oublieras pas de préciser à ceux qui ne le savent pas, que ce n'est applicable qu'aux triangles rectangles. De la même manière, il faut préciser que cette formule s'applique aux déversoirs qui sont particuliers : de forme rectangulaire, à paroi mince, qui sont dénoyés et sans contraction latérale... ça fait beaucoup. Nos surverses ne s'apparentent pas exactement au modèle de la formule, encore moins les grilles qui en font office, avec les dentures qui sont autant de contractions bien mal positionnées au centre. D'où l'intérêt de montrer un schéma qui s'approche au mieux du concept (vraiment dénoyé, paroi mince, chute d'eau...) avec peut-être quelques explications et les réserves d'usage.

 

Ceci dit et je me répète, je pense que c'est la formule qui à ma connaissance, permet le mieux de dégrossir un projet et contribuer au choix de la pompe de remontée et du volume de sécurité de la cuve technique. C'est toujours mieux que nos estimations actuelles de la nappe d'eau. Si plusieurs récifalistes pouvaient corréler le débit réel avec des surverses aux dimensions connues, nous pourrons avoir l'espoir d'affiner les résultats en affectant un coefficient (intégré à µ ou pas).

[Hervé]

Bonjour Denis,

Tu as raison, nos surverses se comportent comme un seuil dénoyé, j'ai utilisé l'expression "formule des seuils noyés" par abus de langage.

Un seuil est dit noyé quand la hauteur d'eau en amont aval du seuil H' est inférieure aux 2/3 de la hauteur d'eau en amont H

 

ce qui n'est pas le cas de nos surverses puisque le niveau amont aval est même normalement plus bas que le seuil et la formule ci-dessus est donc bien applicable, restriction faite de la présence des dents du peigne malgré lesquelles j'ai constaté que les résultats sont crédibles.

 

Quant à la source de cette info, je ne sais plus laquelle j'ai prise quand j'ai utilisé cette formule pour la première fois (maintenant, ma source est mon fichier Excel) mais Google en donne des tas, par exemple ici Aide mémoire d'hydraulique à surface libre de G. Degoutte page 25 où on retrouve "µ entre 0,32 et 0,50".

[Hervé]

Oups le lapsus; j'ai corrigé en laissant la trace de mon erreur.

Et même lapsus dans "le niveau amont est même normalement plus bas que le seuil" : c'est évidemment le niveau aval qui est plus bas que le seuil.

Tu raisonnes bien souvent à partir des principes que tu as sélectionnés après de mûres réflexions. Tu en conclus finalement que ce sont les mieux (c'est mon impression au travers de tes commentaires et tant mieux si je me trompe), raison pour laquelle tu les défends avec acharnement au risque de ne plus voir les autres approches.

Pas du tout.

Quand je m'intéresse à un sujet, je cherche des sources, je m'assure qu'elles sont cohérentes, je vérifie expérimentalement si possible, et si on me prouve que je me trompe je change bien volontiers d'optique.

Je m'explique : Ton approche, c'est la grille qui régule le niveau de la nappe, c'est elle qui fait office de déversoir. Mon approche est que la grille influe au minimum sur la nappe, le déversoir est en aval, c'est le tube vertical de sortie.

A mon avis, la grille est si proche du seuil qu'elle influence bien la hauteur de la nappe, mais je n'en tiens sciemment pas compte.

 

Effectivement "Un seuil est dit dénoyé tant que l'écoulement aval n'influe pas sur l'écoulement au droit du seuil"

et on considère que c'est le cas dès que H' est inférieur à 2/3 de H

H et H' étant mesurés de bas en haut à partir du seuil comme sur mon dessin.

Pour nos surverses H' est négatif comme ceci (passe-moi les turbulences au pied de la chute)

 

Je pense qu'on est bien d'accord sur le fait que H' n'influence pas la hauteur de la lame.

Donc c'est bien un seuil dénoyé et la formule serait applicable s'il n'y avait pas de peigne.

L'entorse que j'y fait, je l'ai bien précisé, est que j'applique cette formule en considérant la somme des largeurs des passages entre les dents comme étant un seul seuil continu ce qui n'est pas correct car il y a en effet un rétrécissement à chaque intervalle, le peigne étant situé juste avant le barrage comme sur le dessin ci-dessus, enfin c'est là que je le met.

 

Mais je constate qu'en faisant ainsi j'obtiens des résultats pratiques proches de ce que donne la formule, en tenant compte du fait que nous avons à faire à des lames de quelques mm de haut et qu'il n'est pas aisé de les mesurer précisément; de toute façon nous ne connaissons pas non plus la valeur de µ, raison pour laquelle j'exprime le résultat "de x à x+35%" [(0,5/0,32)exp 2/3].

 

Je pense donc comme toi que la formule n'est pas strictement correcte mais donne une bonne approximation de la hauteur de la lame, en tout cas largement suffisante pour nos besoins, et plusieurs m'ont déjà rapporté que les résultats sont cohérents; je suis preneur d'autres.

[Dompail]

S'il vous plaît, ne coupez pas les cheveux en quatre à propos de peignes !