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Calculateur de vitesse d'écoulement dans les tuyaux
Calculez la vitesse d'écoulement v = 4Q/(πd²), le nombre de Reynolds et vérifiez par rapport aux limites de vitesse recommandées pour les systèmes hydrauliques et d'eau.
Résultats
Formule de vitesse d'écoulement
La vitesse d'écoulement moyenne dans un tuyau circulaire est dérivée de l'équation de continuité Q = v × A :
- v — vitesse moyenne de l'écoulement (m/s)
- Q — débit volumique (m³/s)
- d — diamètre intérieur du tuyau (m)
- A — section transversale du tuyau (m²)
Nombre de Reynolds
Le nombre de Reynolds détermine le régime d'écoulement : laminaire, transitionnel ou turbulent.
- Ré < 2300 — Écoulement laminaire (régulier, ordonné)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Transitionnel (instable)
- Rép. > 4000 — Écoulement turbulent (chaotique, friction plus élevée)
Limites de vitesse recommandées
| Type de ligne | Vitesse (m/s) | Vitesse (pi/s) | Notes |
|---|---|---|---|
| Aspiration hydraulique | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Éviter la cavitation à l'entrée de la pompe |
| Pression hydraulique | 3,0 – 6,0 | 9,8 – 19,7 | Jusqu'à 7 m/s sur de courtes distances |
| Retour hydraulique | 2,0 – 4,0 | 6,6 – 13,1 | Les tuyaux de plus grand diamètre à basse pression sont acceptables. |
| Approvisionnement en eau | 1,0 – 3,0 | 3,3 – 9,8 | Limite de bruit d'environ 2,5 m/s dans les bâtiments |
| Vapeur (saturée) | 20 - 40 | 66 - 131 | Vitesse élevée typique de la vapeur |
| Air comprimé | 6 - 15 | 20 à 49 | Vitesse plus élevée = chute de pression plus importante |
Référence Schedule de tuyauterie — diamètre intérieur à partir du diamètre extérieur et de l'épaisseur de paroi
Dimensions courantes des tuyaux en acier (Schedule 40) avec diamètre extérieur, épaisseur de paroi et diamètre intérieur :
| Nominal | Diamètre extérieur (mm) | Paroi (mm) | DI (mm) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½ pouce) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½ pouce) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2 pouces) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½ pouces) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3 pouces) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4 pouces) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6 pouces) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8 pouces) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Exemple pratique
Compte tenu de ce qui précède : Débit (Q) = 60 L/min, diamètre intérieur du tuyau = 25 mm, viscosité de l'huile = 32 cSt
Conversion : Q = 60 / 60000 = 0,001 m³/s, d = 0,025 m
A = π/4 × 0,025² = 4,909 × 10⁻⁴ m²
v = 0,001 / 4,909×10⁻⁴ = 2,04 m/s
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminaire
Une vitesse de 2,04 m/s se situe dans la plage recommandée pour les conduites sous pression (3 à 6 m/s est optimal, mais 2 m/s est acceptable).
⚠️ Remarque : La vitesse calculée correspond à la vitesse moyenne sur la section transversale du tuyau. La vitesse réelle varie de zéro à la paroi à une valeur maximale au centre (profil parabolique pour un écoulement laminaire).
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