Dans les installations industrielles de type centrales hydro-électriques ou dans les systèmes d’alimentation en eau, les variations du débit entraînent des variations de la pression. On remarque ce phénomène par exemple à la mise en marche et à l’arrêt des machines hydrauliques, ou à l’ouverture et à la fermeture des éléments de barrage. On fait la différence entre les variations rapides de la pression qui se propagent à haute vitesse (coups de bélier) et les variations lentes de la pression causées par des oscillations de masse. Pour amortir les coups de bélier et les oscillations de masse, des amortisseurs à air ou des cheminées d’équilibre sont mis en place dans les tuyauteries.
HM 156 permet de générer et de visualiser les coups de bélier dans les tuyauteries et d’expliquer le fonctionnement d’une cheminée d’équilibre. Le banc d’essai est équipé d’une section de tuyau munie d’un robinet à tournant sphérique et d’une cheminée d’équilibre, et d’une deuxième section de tuyau avec électrovanne.
Le premier essai est consacré à la génération d’un coup de bélier en fermant rapidement le robinet à tournant sphérique. Lors du freinage brusque de la masse d’eau, l’énergie cinétique est libérée et transformée dans la cheminée d’équilibre en énergie potentielle. Les oscillations dues à pression qui apparaissent, sont enregistrées par un capteur de pression placé derrière la cheminée d’équilibre, puis représentées par le logiciel comme évolution de pression. Le mouvement du niveau de l’eau se présente sous la forme d’un mouvement oscillatoire dans la cheminée d’équilibre.
Dans le deuxième essai, la fermeture rapide de l’électrovanne génère un coup de bélier élevé dans la deuxième section de tuyau. L’énergie cinétique de l’eau est transformée en énergie de pression. Le coup de bélier et les variations qui s’en suivent, sont enregistrés par deux capteurs de pression placés dans la section de tuyau et représentés dans le logiciel sous forme de évolution de pression.
L’alimentation en eau et la mesure du débit sont réalisées par le module d’alimentation.
