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1.3 Modification du profil de vitesse
Le V-Cone utilise des équations d'écoulement similaires à celles des autres débitmètres à
pression différentielle (Dp). Sa géométrie, toutefois, est sensiblement différente de celle des
débitmètres Dp traditionnels. Le V-Cone restreint l'écoulement au moyen d'un cône placé au
centre du tuyau.
Cela force le fluide qui passe au centre du tuyau à s'écouler autour du cône. Cette
géométrie présente de nombreux avantages par rapport à un débitmètre Dp concentrique
traditionnel. La forme actuelle du cône a fait l'objet d'évaluations et d'essais continus sur
plus de dix ans afin de fournir des performances optimales dans des conditions variables.
Pour pouvoir comprendre les performances du V-Cone, il est
nécessaire de saisir le concept de profil d'un fluide dans un tuyau.
Lorsque l'écoulement dans un tuyau long n'est soumis à aucune
obstruction ni perturbation, cet écoulement est dit "laminaire". Si
une conduite traverse le diamètre de cet écoulement laminaire, la
vitesse à chaque point de cette conduite sera différente. Elle sera
nulle sur la paroi du tuyau, maximale au centre du tuyau et à
nouveau nulle sur la paroi opposée. Cela est dû au frottement
créé au passage du fluide sur les parois du tuyau. Le cône étant
suspendu au centre du tuyau, il interagit directement avec le
"noyau de vitesse élevée" du fluide qui s'écoule. Le cône force
ce noyau de vitesse élevée à se mélanger avec les débits plus
lents près des parois du tuyau. Les autres débitmètres Dp, qui
sont munis d'ouvertures au centre, n'interagissent pas avec le
noyau de vitesse élevée. Cela est un avantage de taille du V-
Cone à des débits plus lents. Lorsque le débit diminue, le V-Cone n'en continue pas moins
d'interagir avec la vitesse maximale dans le tuyau. D'autres débitmètres Dp risquent de
perdre leur signal Dp utile à des débits auxquels le V-Cone peut toujours en générer un.
Le profil d'écoulement du tuyau est rarement idéal dans la réalité. Ainsi, dans de
nombreuses installations comprenant un débitmètre, l'écoulement n'est pas laminaire.
Pratiquement toutes les modifications apportées à la tuyauterie, au moyen de coudes,
soupapes, réductions, tubes d'expansion, pompes et tés, peuvent perturber l'écoulement
laminaire. La mesure d'un écoulement perturbé peut générer des erreurs importantes pour
les autres technologies de mesure des débits.
modifiant le profil de vitesse en amont du cône. Cet avantage découle directement de la
forme profilée du cône et de la position de ce dernier dans la conduite. Au fur et à mesure
que le fluide s'approche du cône, son profil d'écoulement "s'aplanit" pour épouser la forme
d'un profil laminaire.
McCrometer, Inc. 3255 W. Stetson Ave., Hemet, CA 92545 Tél. : 909-652-6811 Fax : 909-652-3078 e-mail :
1992 par McCrometer, Inc.
Le V-Cone contourne ce problème en
Irregular profile
Profil irrégulier causé par des
caused by a disturbance
perturbations en amont
upstream
Profil de vitesse aplani
Figure 3
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Imprimé aux U.S.A.
Vitesse nulle
Zero Velocity
Vitesse
Fluid
d'écou-
Velocity
lement
Profil de vitesse
Flattened profile
Profil aplani causé par
caused by the
le V-Cone
V-Cone
info@mccrometer.com
24508-87 Rév. 2.6/05-02
Maximum
Vitesse
Velocity
maximale
Figure 2
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