Régimes transitoires (coup de bélier)

Le service Régimes transitoires simule le coup de bélier : les ondes de pression qui parcourent le réseau lors d'une manœuvre brusque (arrêt/démarrage de pompe, fermeture de vanne). C'est le régime transitoire, à distinguer de l'écoulement permanent (bouton Simuler) et de l'EPS (suite d'états permanents). Une surpression peut dépasser la PN des conduites et les rompre ; une dépression peut provoquer une cavitation. Le régime permanent ne voit rien de tout cela.

La démarche ORCANET

La même chaîne de valeur guide tous les services : préparer un modèle qui calcule juste, ouvrir le service dans le rail, renseigner ses données (toute valeur manquante a une référence proposée), calculer, puis décider — résultats, diagnostics, rapport.

Où le trouver

Rail d'activité ▸ phase ② Concevoir ▸ Régimes transitoires (plans Pro et Max). Le panneau s'organise en deux colonnes : SAISIE à gauche, RÉSULTATS à droite. Onze cas d'étude prêts à charger : Exemples ▸ « Écoulements transitoires » (disjonction, Joukowsky, Michaud, point haut & séparation de colonne, cheminée, ballon anti-bélier, soupape, Té, clapet en ligne, démarrage, arrêt progressif).

Démarche pas à pas

1. Lancez d'abord une simulation permanente — c'est l'état initial (sinon : *« Lancez d'abord une simulation permanente, ou chargez un cas d'étude depuis la page "Exemples de réseaux". »*).
2. Bloc « 1 · Scénario » : réglez l'événement et les options, puis « Simuler le transitoire ».
3. Lisez l'état des lieux (9 indicateurs) et les figures ; ouvrez le rapport de l'hydraulicien conseil.
4. Si le réseau n'est pas protégé, passez à l'assistant de protection (chapitre suivant).

Données d'entrée

• Durée T (s) et Segments / conduite (discrétisation MOC).
• Fermeture vanne (s) — le champ n'apparaît que si le réseau porte au moins une vanne.
• Frottement : *Quasi-permanent* / *Instationnaire (Brunone)* / *Aucun* ; case Cavitation (DGCM) ; Unités *SI (m · kN)* ou *US (ft · kip)*.
• Repli « Choisir moi-même l'événement et les configurations » (explorateur) : Disjonction à (s), Fermeture à (s), état de chaque pompe (*Disjoncte* / *Continue* / *À l'arrêt*) et case *« se ferme pendant l'événement »* par vanne. Par défaut, toutes les pompes disjonctent (coupure générale, le cas le plus sévère) et aucune vanne ne se ferme — un réducteur régule, il ne claque pas.

Résultats

• Figures : enveloppe de pression (Hmax / Hmin / terrain / vapeur si cavitation), balancement H(t) au nœud choisi, effort transitoire F(t) sur la conduite choisie.
• État des lieux — 9 indicateurs : charge max, charge min, surpression, part de la borne de Joukowsky (%) (seuils 40 % / 80 %), pression minimale du réseau (conduite + PK), période 2L/a, séparation de colonne (OUI/non), marge sous la PMA, effort axial de pointe (kN, *à reprendre par les massifs d'ancrage*).
• Barres de marge sous la PMA conduite par conduite (PMA = k × PN, repère blanc = limite) pour les 8 conduites les plus sollicitées.
• « État actuel des équipements — hypothèses du calcul » : inertie de chaque pompe, clapet ou non, disjonction ou arrêt commandé, loi de fermeture de chaque vanne, organes posés, conduites sans PN, plage de célérités.
• Explorateur de configurations : bouton « Explorer les combinaisons (n) » → tableau trié par sévérité (p max, p min, verdict) et bandeau « Configuration dimensionnante » — *c'est sur elle que la protection doit être conçue, puis vérifiée sur toutes les autres*. Chaque configuration reçoit son propre régime permanent.
• Balayage vanne (si une vanne existe) : *« Temps de fermeture à comparer (s) »* → tableau Hmax / cavitation par variante, ★ sur la meilleure.

Rapports & exports

• Rapport de l'hydraulicien conseil (*« guidage · interprétation · solutions argumentées »*) : trois sections — Guidage (saisie), Interprétation (cartes par conduite : surpression, effort, dépression, balancement), Recommandation (protection requise / surveillance / rien) — au contenu déterministe et sourcé.
• « Efforts CSV » : export des efforts transitoires par tronçon.

Diagnostics & messages

Les avertissements de saisie s'affichent sous le bouton Simuler :

• Célérité manquante : *« n conduite(s) sans matériau ni célérité d'onde : le calcul retient 1450 m/s (tuyau indéformable), hypothèse maximaliste. »* → renseignez le matériau (Modification groupée, filtre matériau).
• PN saisie en bars : détectée quand la PN est inférieure à la pression permanente — *« PN 10 se saisit 100 m, PN 16 se saisit 160 m. Tant que ce point n'est pas corrigé, aucune protection anti-bélier ne peut aboutir. »*
• Inertie estimée (corrélation de Thorley) : saisissez la valeur du constructeur, *elle gouverne la dépression après disjonction*.
• Configurations particulières : pompe refoulant directement dans un réservoir, vanne dont les deux nœuds portent déjà un organe, charge permanente sous la cote.

Sur pièces — l'exemple de la bibliothèque

Chargez « Refoulement avec point haut » (Exemples ▸ ⑨) — toutes les données du transitoire sont renseignées, la célérité se déduit du matériau :

Exploiter les résultats — et après ?

• Ne concluez jamais sur un seul scénario : ouvrez l'explorateur de configurations, il cherche la plus sévère.
• Essayez d'abord la manœuvre lente : allonger un temps de fermeture ne coûte rien et suffit souvent.
• Refaites le calcul après chaque modification du réseau : un diamètre changé déplace la célérité, donc l'onde.
• Confrontez au terrain : la période 2L/a et la surpression mesurée sur un enregistreur valident le modèle mieux que n'importe quelle hypothèse.