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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Métal ou aNiage
cM (N.m-2)
On a, pour un fluide newtonien :
vcfir (m.s-l)
1
2
r o = - p u 2 f .
(3.17)
Acier inoxydable 31 6, titane
Cuivre
Cupronickel (10 % Ni)
Cupronickel (16 % Ni - 0,5 % Cr)
p = densité du fluide, u = vitesse moyenne, f ’ = coefficient correspondant au rapport entre la force de frottement agissant sur l’aire A et l’énergie cinétique du
fluide par unité de volume :
Pas de limite
9,6
0,9
43,l
3
269,9
48
1
2
(3.18)
E . = - - p u 2
cin
f ’ = - %
Ecin
(3.19)
La valeur de f ’ est caractéristique de l’installation (vitesse du fluide, rugosité des
parois, géométrie) ; pour la vitesse critique ucrit on obtient d’après (3.17) une
contrainte de cisaillement critique rCrit provoquant l’érosion :
(3.20)
Le cuivre a une résistance relativement faible à l’érosion car ses produits de
corrosion sont friables et facilement cc cisaillés », en revanche les cupronickels
et surtout ceux contenant un peu de chrome sont particulièrement intéressants.
Tableau 3.11. Vitesse et contrainte de cisaillement critiques pour quelques métaux et alliages.
La rugosité augmente progressivement sous l’effet de l’érosion ; l’attaque du
film superficiel, les turbulences, l’aération différentielle, finissent par creuser
des figures d’attaque caractéristiques (Fig. 3.34).
2.6.2. Érosion par particules en << suspension >> dans des fluides
Ce phénomène (slurry erosion) diffère de l’abrasion dans la mesure où les dégradations sont induites par l’énergie cinétique des particules transportées par le
fluide liquide ou gazeux.