Coefficient de débit (HU)

Traduction anglaise : Coefficient of discharge

Dernière mise à jour : 09/04/2024

En hydraulique, ce terme est utilisé pour désigner un coefficient, généralement sans dimension, permettant le calcul d'un débit à partir de la connaissance d'autres grandeurs. Pour certains ouvrages, ont parle parfois de coefficient de décharge.

Utilisation des coefficients de débit

On utilise en particulier des coefficients de débits pour calculer le débit dans les ouvrages hydrauliques (orifice, seuil, ajutage, etc.) en fonction de la surface mouillée de l'écoulement et de la différence entre les charge hydraulique à l'amont et/ou à l'aval.

Par exemple, dans le cas d'un orifice drainant un plan d'eau immobile, l'équation de Bernoulli permet d'écrire une relation de la forme :

$ Q=m.S.\sqrt{2.g.H} $

avec :

• $ g $ : accélération de la pesanteur (m/s²) ;
• $ H $ : charge hydraulique (m) ;
• $ m $ : coefficient de débit dépendant en particulier de la forme de l'orifice ;
• $ S $ : section de l'orifice (m²).

Valeurs des coefficient de débit

Les valeurs numériques des coefficients de débit sont, sauf cas particuliers, comprises entre 0 et 1. Le fait qu'elles soient inférieures à 1 est dû à l'existence de pertes de charges singulières qui dissipent une partie de l'énergie potentielle et l'empêche d'être entièrement transformée en énergie cinétique. A titre d'exemple, la figure 1 fournit quelques valeurs de coefficients de débit, toujours dans le cas des orifices.

Figure 1 : Valeur du coefficient de débit pour un orifice dans différentes situations ; Source : Mémento Degrémont.

Il existe dans la littérature des valeurs de coefficients de débit qui ont été déterminées expérimentalement pour les ouvrages et les situations d'écoulement les plus classiques.