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Concept
Siphon (tuyau)
Résumé
Un siphon est un tuyau servant à transvaser des liquides selon le principe des vases communicants.
Le mot siphon vient du grec σίφων signifiant tube.
Une extrémité du siphon (entrée) est placée dans le récipient supérieur. Le siphon doit être rempli de liquide, soit avant la mise en place, soit par un amorçage consistant à créer une dépression (par aspiration) qui permet au liquide du réservoir de s'engager dans le tuyau.
Lorsque l'autre extrémité (sortie) du tuyau est descendue à un niveau inférieur au niveau du réservoir, le liquide s'écoule. L'énergie nécessaire au mouvement est celle de la chute du liquide entre le niveau du réservoir supérieur et la hauteur du tuyau de sortie s'il est à l'air libre, ou le niveau d'un réservoir inférieur, si le tuyau y plonge. La profondeur à laquelle se trouve l'extrémité d'entrée n'intervient pas (tant qu'elle reste plongée dans le liquide).
Si le niveau de sortie est remonté plus haut que celui du liquide dans le réservoir supérieur, le mouvement s'inverse et le siphon se désamorce si de l'air peut s'y introduire à la place du liquide.
Souvent, on parle de « siphonnage » d'essence lorsqu'une personne cherche à vider son réservoir.
On peut appliquer le Théorème de Bernoulli à un siphon aux parois lisses, car on peut y négliger les phénomènes de perte de charge :
On considère que :
la vitesse moyenne dans le siphon reste constante (en raison de la conservation du débit) ;
la pression est la même, et égale à la pression atmosphérique, entre le niveau dans le réservoir supérieur, et le niveau de sortie.
On peut alors appliquer cette équation en plusieurs points du siphon sur une même ligne de courant, en faisant la différence pour les valeurs (v, h, p) entre les deux points.
Entre le niveau le plus bas (celui de sortie) et le sommet du siphon, la première considération amène l'annulation des termes de vitesse, ce qui conduit à une pression nulle au sommet du siphon (et donc l'arrêt de son fonctionnement) lorsque la différence de hauteur atteint :
On trouve pour l'eau, h(max) = .
Source officielle
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