Un système de distribution d’eau comporte différents types de vannes aux fonctions spécifiques.
Les vannes d’un système de distribution d’eau se décomposent en quatre groupes principaux :
- Vannes de section : placées aux extrémités des sections de canalisation, elles sont normalement ouvertes et servent uniquement à isoler la canalisation en cas de besoin. Elles peuvent être modélisées individuellement (en tant que vannes de contrôle), mais en conditions normales il est souvent plus simple de les ignorer et d’utiliser l’option Canalisation fermée de la page Fermeture de la conduite pour simuler leur fermeture en cas d’urgence.
- Vannes à flotteur (FLV) : empêchent le débordement des réservoirs et des châteaux d’eau.
- Clapets anti-retour (NRV) : empêchent le reflux.
- Vannes de contrôle : régulent le débit et/ou la pression dans le système ou dans une partie de celui-ci.
Pour en savoir plus sur la vanne de contrôle, voir la rubrique Vanne de contrôle.
Types de construction de vannes
Les types de construction de vannes suivants peuvent être sélectionnés dans InfoWorks WS Pro :
- Robinet à tournant sphérique : se compose d’une boule percée d’un trou. Le robinet permet un débit direct lorsqu’il est en position ouverte et coupe le débit lorsque la boule est tournée de 90 degrés.
- Vanne papillon : se compose d’un disque ou d’une pale circulaire qui tourne sur un arbre perpendiculaire au sens de l’écoulement dans la canalisation. Ces vannes sont utilisées pour la régulation du débit. Elles ne sont pas très utilisées dans les conduites principales de distribution car elles provoquent une obstruction de la canalisation, mais elles sont plus économiques pour les grandes canalisations que les vannes à passage direct.
- Vanne à passage direct : se compose d’un disque vertical à face plate ou d’un robinet qui coulisse à travers la vanne perpendiculairement au sens de l’écoulement. Les vannes à passage direct sont largement utilisées dans les systèmes de distribution d’eau pour isoler des tronçons de canalisation, des pompes et d’autres dispositifs.
- Vanne à pointeau : se compose d’un orifice qui sert de siège à une tige dont la pointe est mince et effilée. L’écoulement à travers la vanne tourne à 90 degrés, la taille de l’orifice étant modifiée en abaissant la tige pour restreindre ou bloquer l’écoulement. Utilisées uniquement pour le contrôle du débit et/ou de la pression, ces vannes sont coûteuses et sont généralement utilisées lorsqu’une régulation précise du débit à faible vitesse est nécessaire.
- Vanne à boisseau sphérique : se compose d’un boisseau cylindrique ou conique percé d’un trou en son centre. La vanne permet un débit direct lorsqu’elle est en position ouverte et coupe le débit lorsque la boule est tournée de 90 degrés.
Les différents types de vannes
Caractéristiques des vannes
InfoWorks WS Pro contient un certain nombre de courbes intégrées pour des vannes typiques, qui peuvent être visualisées en cliquant avec le bouton droit de la souris sur la page de la courbe de la vanne dans le tableau des liens.
Caractéristiques des vannes
InfoWorks WS Pro utilise les courbes intégrées pour calculer les pertes de charge mineures liées au pourcentage d’ouverture de la vanne, spécifié sur la page Contrôle de vanne de la feuille de propriétés Vanne.
Coefficient de perte de charge locale 
| Ouverture (%) | Fermeture (%) | Par défaut (vanne à boisseau sphérique) | Robinet à tournant sphérique | Vanne papillon | Vanne à passage direct/Vanne à pointeau | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
1 |
0 |
100 |
1e6 |
1e6 |
1e6 |
1e6 |
1e6 |
|
2 |
1 |
99 |
1e5 |
500000 |
400000 |
10 000 |
5 000 |
|
3 |
2 |
98 |
30000 |
180000 |
95000 |
3 000 |
1500 |
|
4 |
3 |
97 |
11500 |
70000 |
32000 |
1200 |
575 |
|
5 |
5 |
95 |
4900 |
30000 |
15000 |
420 |
250 |
|
6 |
10 |
90 |
1740 |
13000 |
5 000 |
150 |
97 |
|
7 |
15 |
85 |
800 |
10 000 |
900 |
60 |
48 |
|
8 |
20 |
80 |
380 |
2250 |
400 |
35 |
25 |
|
9 |
25 |
75 |
190 |
600 |
190 |
19 |
18 |
|
10 |
30 |
70 |
103 |
235 |
102 |
10 |
13 |
|
11 |
35 |
65 |
58 |
120 |
60 |
6 |
10 |
|
12 |
40 |
60 |
34,0 |
66 |
34 |
4,6 |
8.4 |
|
13 |
45 |
55 |
21,0 |
40 |
20 |
3,0 |
7 |
|
14 |
50 |
50 |
13,3 |
22,5 |
12,5 |
2,06 |
5.7 |
|
15 |
55 |
45 |
9,0 |
12. |
8,0 |
1,4 |
5 |
|
16 |
60 |
40 |
6,3 |
8,0 |
4,65 |
0,98 |
4,35 |
|
17 |
65 |
35 |
4,7 |
5,0 |
2,80 |
0,6 |
4 |
|
18 |
70 |
30 |
3,6 |
2,9 |
1,70 |
0,44 |
3,45 |
|
19 |
75 |
25 |
2,8 |
1,8 |
1,2 |
0,28 |
3,2 |
|
20 |
80 |
20 |
2,3 |
1,01 |
0.82 |
0,17 |
2,90 |
|
21 |
85 |
15 |
1,9 |
0,6 |
0,65 |
0.11 |
2,75 |
|
22 |
90 |
10 |
1,7 |
0,41 |
0,48 |
0.06 |
2,60 |
|
23 |
95 |
5 |
1.6 |
0,28 |
0,37 |
0,01 |
2,45 |
|
24 |
100 |
0 |
1,5 |
0,20 |
0,31 |
0,0 |
2,35 |
Coefficient de débit Kd = 
| Ouverture (%) | Fermeture (%) | Par défaut (vanne à boisseau sphérique) | Robinet à tournant sphérique | Vanne papillon | Vanne à passage direct/Vanne à pointeau | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
1 |
0 |
100 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
1E-6 |
|
2 |
1 |
99 |
0,003 |
0,001 |
0,002 |
0,010 |
0,014 |
|
3 |
2 |
98 |
0,006 |
0,002 |
0,003 |
0,018 |
0,026 |
|
4 |
3 |
97 |
0,009 |
0,004 |
0,006 |
0,029 |
0.042 |
|
5 |
5 |
95 |
0,014 |
0,006 |
0,008 |
0,049 |
0,063 |
|
6 |
10 |
90 |
0.024 |
0,009 |
0,014 |
0,081 |
0,101 |
|
7 |
15 |
85 |
0,035 |
0,010 |
0,033 |
0,128 |
0,143 |
|
8 |
20 |
80 |
0.051 |
0,021 |
0,050 |
0.167 |
0.196 |
|
9 |
25 |
75 |
0,072 |
0,041 |
0,072 |
0.224 |
0,229 |
|
10 |
30 |
70 |
0,098 |
0,065 |
0,099 |
0,302 |
0,267 |
|
11 |
35 |
65 |
0,130 |
0,091 |
0,128 |
0,378 |
0,302 |
|
12 |
40 |
60 |
0,169 |
0.122 |
0,169 |
0,423 |
0,326 |
|
13 |
45 |
55 |
0.213 |
0,156 |
0,218 |
0,500 |
0.354 |
|
14 |
50 |
50 |
0.264 |
0,206 |
0,272 |
0,572 |
0.386 |
|
15 |
55 |
45 |
0,316 |
0.277 |
0,333 |
0,645 |
0,408 |
|
16 |
60 |
40 |
0,370 |
0,333 |
0,421 |
0,711 |
0.432 |
|
17 |
65 |
35 |
0,419 |
0,408 |
0,513 |
0,791 |
0,447 |
|
18 |
70 |
30 |
0,466 |
0,506 |
0,609 |
0,833 |
0,474 |
|
19 |
75 |
25 |
0,513 |
0,598 |
0,674 |
0,884 |
0,488 |
|
20 |
80 |
20 |
0,550 |
0,705 |
0,741 |
0,925 |
0,506 |
|
21 |
85 |
15 |
0,587 |
0,791 |
0,778 |
0,949 |
0,516 |
|
22 |
90 |
10 |
0,609 |
0,842 |
0,822 |
0,971 |
0,527 |
|
23 |
95 |
5 |
0,620 |
0,884 |
0,854 |
0,995 |
0,538 |
|
24 |
100 |
0 |
0,632 |
0,913 |
0,874 |
1,000 |
0,546 |
Pertes de charge mineures des vannes
La perte de charge mineure dans une vanne est calculée à l’aide d’une courbe de vanne intégrée ou définie par l’utilisateur. La courbe utilisée dépend du type de construction de la vanne. Ces courbes peuvent être visualisées sur la page Paramètre de vanne de la feuille de propriétés Vanne.
Le facteur d’échelle à appliquer à la courbe de la vanne est calculé comme suit :
L’utilisateur indique le coefficient de perte de charge de la vanne lorsqu’elle est complètement ouverte. Cette valeur est liée à la géométrie de la vanne et est spécifiée par le fabricant. (Si aucun coefficient de perte de charge n’est spécifié, InfoWorks WS Pro utilise une valeur minimale de 0,01 pour le coefficient de perte de charge de la courbe de la vanne).
Le coefficient de perte de la courbe de la vanne est calculé comme suit :
|
|
Où :
|
Coefficient de perte de charge (en position ouverte) de la vanne (spécifié sur la page Paramètre de vanne)
Coefficient de perte de charge, en position complètement ouverte, pour la courbe
Le coefficient de perte de la courbe de la vanne est ensuite appliqué à cette courbe.
La perte de charge mineure de la vanne est calculée comme suit :
|
|
Où :
V Vitesse :
où : Av surface nominale d’ouverture complète de la vanne |
Coefficient de perte de la vanne partiellement ouverte (ouverture spécifiée sur la page Contrôle de vanne)
