Chapitre 1 : Hydrostatique

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Ce chapitre est un rappel de l'hydrostatique mettant en évidence la dépendance linéaire de la pression avec l'altitude que l'on exprime en définissant la charge hydraulique, constante dans un fluide au repos. La force d'Archimède est rappelée avant d'aborder le "paradoxe hydrostatique" pour lequel les forces de pression peuvent résulter d'une petite force appliquée sur une petite surface (presse hydraulique) ou d'un petit volume d'eau réparti sur une grande hauteur (exemple du barrage poids). Contrairement à certains ouvrages d'hydraulique, la convention qui consiste à retrancher systématiquement la pression atmosphérique dans l'expression de la pression n'est pas adoptée ici.

Texte du chapitre à lire dans l'ouvrage : Hydraulique pour l'ingénieur généraliste

DéfinitionCharge hydraulique hydrostatique

En l'absence de mouvement fluide, la charge hydraulique ne dépend pas de l'espace et s'écrit :

\[H = {P\over \rho \, g} + Z \]

DéfinitionForce d'Archimède

Un corps de volume \(\Omega\) plongé dans un liquide reçoit une poussée verticale égale au poids du volume de liquide déplacé :

\[F_{Arch} = \rho\, \Omega \, g \]

DéfinitionParadoxe hydrostatique ou principe de Pascal

Une petite force \(f\) exercée sur une petite section \(a\) d'un liquide confiné exerce une pression \(P=f/a\) qui induit une grande force \(F=P\, A\) sur une grande section \(A\), ce qui se traduit par la relation

\[F = f \, {A\over a}\]

DéfinitionPuissance récupérable

La puissance électrique récupérable \(Pi_{rec}\) à partir d'un réservoir situé à une hauteur \(h_{brut}\) pour un débit \(Q\) est

\[\Pi_{rec} = \eta\, \rho\, g\, h_{brut}\, Q \quad \hbox{approximé par $\Pi_{rec}$ (kW) $ = 8\; h_{brut}$ (m) $\, Q$ (m$^3$.s$^{-1}$)} \]

où le rendement \(\eta \sim 0,8\) prend en compte les pertes de charges hydrauliques dans les conduites et dans la turbine, ainsi que les pertes d'énergie dans l'alternateur et le transformateur.

RemarqueDiaporama du chapitre 1

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FondamentalLes vidéos du chapitre 1

Chapitre 1 : Hydrostatique. 0-Introduction
Chapitre 1 : Hydrostatique. 1-Pression
Chapitre 1 : Hydrostatique. 2-Archimède
Chapitre 1 : Hydrostatique. 3-Pascal
Chapitre 1 : Hydrostatique. 4-Puissance
Chapitre 1 : Hydrostatique. 5-Rendement
Chapitre 1 : Hydrostatique. 6-Basculement

Texte légalConsultation en ligne du chapitre

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