Code Editor for app.py

import streamlit as st
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import streamlit as st


from PIL import Image
import tempfile
import io

# Configuration Streamlit
st.set_page_config(layout="wide")
st.title("💧 Simulation de Coup de Bélier - Système Réservoir-Conduite-Vanne")

# Constantes physiques
g = 9.81
rho = 1000

# Entrées utilisateur
L = st.number_input("Longueur de la conduite (m)", value=3750.0)
D = st.number_input("Diamètre de la conduite (m)", value=0.4)
a = st.number_input("Vitesse de l'onde (m/s)", value=1240.0)
n = st.number_input("Nombre de segments", value=3)
Q0 = st.number_input("Débit initial Q0 (m³/s)", value=0.176)
K = st.number_input("Coefficient de perte de charge singulière K", value=0.5)
f = st.number_input("Coefficient de frottement f", value=0.05)
T = st.number_input("Temps de fermeture de la vanne (s)", value=4.0)
H0 = st.number_input("Hauteur du réservoir H0 (m)", value=80.0)

# Paramètres calculés
dx = L / n
dt = dx / a
A = np.pi * D**2 / 4
Ca = (g * A) / a
R = f * dx / (2 * D * A**2)

# Durée totale de simulation
t_max = 10
n_steps = int(t_max / dt) + 1

# Initialisation des matrices
Q = np.zeros((n + 1, n_steps))
H = np.zeros((n + 1, n_steps))
Q[:, 0] = Q0
H[:, 0] = H0

# --- Fonctions de mise à jour selon la méthode des caractéristiques ---

def update_amont(QB, HB, Hres, dt, A, a, R): #resoir
    Cn = QB - (g * A / a) * HB - R * dt * QB * abs(QB)
    k = a * dt / (g * A)
    QP = 0.5 * ((1 + k) * Hres - Cn + (g * A / a) * Hres)
    HP = Hres
    return QP, HP

def update_interm(QA, QB, HA, HB, dt, A, a, R):
    Cp = QA + (g * A / a) * HA - R * dt * QA * abs(QA)
    Cn = QB - (g * A / a) * HB - R * dt * QB * abs(QB)
    QP = 0.5 * (Cp + Cn)
    HP = (Cp - Cn) / (2 * g * A / a)
    return QP, HP

def update_aval(QA, HA, dt, A, a, R): #vanne
    Cp = QA + (g * A / a) * HA - R * dt * QA * abs(QA)
    Cv = 0  # vanne totalement fermée
    QP = 0.5 * (-Cv + np.sqrt(Cv**2 + 4 * Cv * Cp)) if Cp > 0 else 0
    HP = (Cp - QP) / (g * A / a)
    return QP, HP

# --- Simulation principale ---

for j in range(1, n_steps):
    t = j * dt

    # Point amont
    Q[0, j], H[0, j] = update_amont(Q[1, j - 1], H[1, j - 1], H0, dt, A, a, R)

    # Points intermédiaires
    for i in range(1, n):
        Q[i, j], H[i, j] = update_interm(Q[i - 1, j - 1], Q[i + 1, j - 1], H[i - 1, j - 1], H[i + 1, j - 1], dt, A, a, R)

    # Point aval (vanne)
    if t <= T:
        Q[n, j], H[n, j] = update_aval(Q[n - 1, j - 1], H[n - 1, j - 1], dt, A, a, R)
    else:
        Q[n, j] = 0
        H[n, j] = H[n - 1, j - 1]  # pression statique en l'aval

# --- Affichage des résultats ---

st.subheader("📈 Résultats")

# Choix de la position à afficher
pos = st.slider("Choisir l'indice de position (0 = amont, n = aval)", 0, n, 0)

time = np.linspace(0, t_max, n_steps)

fig1, ax1 = plt.subplots()
ax1.plot(time, H[pos, :])
ax1.set_title(f"Évolution de la hauteur de pression à la position {pos}")
ax1.set_xlabel("Temps (s)")
ax1.set_ylabel("Hauteur de pression (m)")
ax1.grid()

fig2, ax2 = plt.subplots()
ax2.plot(time, Q[pos, :])
ax2.set_title(f"Évolution du débit à la position {pos}")
ax2.set_xlabel("Temps (s)")
ax2.set_ylabel("Débit (m³/s)")
ax2.grid()

st.pyplot(fig1)
st.pyplot(fig2)