L’interruption brusque d’écoulement d’eau peut causer des coups de bélier dans les tuyaux. Ce phénomène généralement indésirable, est utilisé dans les appareils spéciaux (béliers hydrauliques) pour rehausser le niveau de l’eau.
Le HM 150.15 permet de présenter le principe des coups de bélier et d’examiner le fonctionnement d’un bélier hydraulique. L’eau est dirigée dans le bélier hydraulique grâce à un long tuyau incliné. Dès que l’eau atteint une vitesse donnée, la vanne d’impulsion du bélier hydraulique se referme automatiquement sous l’effet des forces d’écoulement. Ceci a lieu brusquement de manière à transformer l’énergie cinétique de l’eau contenue dans le tuyau en énergie de pression potentielle. La pression ouvre un clapet de retenue. L’eau est dirigée dans un réservoir d’air. Le coussin d’air placé dans le réservoir d’air freine le coup de bélier et permet d’obtenir un écoulement homogène dans le réservoir élevé. Lorsque le coup de bélier a disparu, la vanne d’impulsion s’ouvre sous l’effet du poids propre, l’eau contenue dans le tuyau recommence à circuler et le processus se répète. L’essai est consacré au rapport entre la vanne d’impulsion, le poids, la levée de la soupape et le débit. Il montre également l’influence du volume de l’air contenu dans le réservoir d’air sur le refoulement. Le débit est ajusté par des soupapes.
L’alimentation en eau et la mesure du débit sont prises en compte par le module de base des essais réalisés en mécanique des fluides HM 150. Alternativement, l’appareil d’essai peut aussi être opéré par le réseau du laboratoire.
Le GUNT Media Center met à disposition du matériel didactique multimédia numérique, y compris un cours d’apprentissage en ligne sur la connaissance de base et des calculs. Des vidéos présentent un essai complet avec la préparation, l’exécution et l’évaluation. Des feuilles de travail accompagnées des solutions complètent le matériel didactique.
