Frottement du tuyau sur différents matériaux et surfaces

Dans la pratique, les surfaces des parois de tuyau présentent toujours une certaine rugosité. La rugosité en surface apparaît d’une part lors du processus de fabrication et d’autre part sous l’effet de dépôts en rapport avec l’activité ou de corrosion. Le matériau du tuyau a également une influence décisive sur la rugosité. Dans le cas de l’écoulement laminaire, la rugosité du tuyau n’a qu’une influence très limitée sur la perte de charge, étant donné que les fluides ont des vitesses très faibles dans la zone de la couche limite.

Dans le cas de l’écoulement turbulent, le fait que l’épaisseur δ de la couche laminaire limite dépasse ou non des aspérités de la surface du tuyau k et la recouvre est un élément décisif. On parle dans ce cas de tuyaux hydrauliquement lisses et la rugosité n’a pas d’influence sur la perte de charge. Lorsque les aspérités dépassent largement de la couche limite laminaire, l’effet lissant de la couche limite est perdu. Dans ce cas, on parle de tuyaux hydrauliquement rugueux et la rugosité a une infl uence importante sur la perte de charge.

Tuyaux hydrauliquement lisses

La couche laminaire limite est suffi samment marquée pour recouvrir les aspérités de la surface du tuyau. L’écoulement tubulaire turbulent se déplace librement.

Tuyaux dans la zone de transition

Selon la condition d’écoulement et la constitution du tuyau, on observe dans la pratique des formes mixtes. Lorsque la couche laminaire limite est clairement marquée mais que les aspérités ne sont pas entièrement recouvertes, on parle de tuyaux en zone de transition.

Tuyaux hydrauliquement rugueux

La couche laminaire limite est insuffi samment marquée pour recouvrir les aspérités de la surface du tuyau.