Quelques notions d’hydraulique
- LA SECTION
La section de
la tuyauterie est la surface (ronde) intérieure. Nous l’appellerons « S »
S = πR² ou encore πD²
4
Pour rappel, la valeur de π est toujours de 3,1416
En hydraulique, les sections ou surfaces
s’expriment toujours en centimètres carré (cm²)
Une mesure précise des tubes de petit
diamètres s’effectue avec un pied à coulisse ; pour les gros diamètres il
est fait usage d’une règle ou d’un mètre…
- LE DEBIT
Le débit est
l’association d’un volume et d’un temps donné. Nous l’appellerons « Q »
Exemple :
Quantité d’eau écoulée : 10 litres
Durée de
l’écoulement : 20 secondes
Débit : Q = 10(L)
/ 20 (s) = 0,5 L/s
En hydraulique les débits sont exprimés en
L/s ; L/mn ; M³/H
L’outil permettant la mesure s’appelle un
débimètre…
- LA VITESSE
La vitesse est
la longueur parcourue en un temps donné. Nous l’appellerons « V »
Exemple : Le déplacement : 40 Mètres
La durée : 20
secondes
La vitesse : V =
40(m) / 20(s) = 2 m/s
Dans les installations d’eau sanitaire, les
vitesses sont exprimées en mètre par seconde (m/s)
Elles vont jusqu’à 3m/s, ce qui correspond à
environ 10 Km/h !
- LA PRESSION
La pression
est l’association d’une FORCE avec une surface donnée. Nous l’appellerons
« P ».
En statique,
la force « F » exercée au sol par un corps est égale à son poids.
Exemple : Force : F = 8 kg
Surface au sol : S = 2x2 = 4cm²
Pression : P = 8kg = 2kg/cm²
4cm²
P = F / S
A l’inverse,
une pression « P » qui
agit sur une surface « S »
communique une force « F »
F = P x S
Une hauteur
de 10m de colonne d’eau équivaut à une pression de 1kg/cm² ou 1 Bar
Une pression statique est une pression qui se
mesure sans écoulement.
Une pression dynamique est une pression qui se
mesure avec écoulement
Les
pressions se mesurent avec un manomètre ou un tube en U
LIEN
ENTRE LE DEBIT, LA VITESSE ETLA PRESSION DANS
Il existe un
lien entre la vitesse et la pression.
A une pression
P1 correspond une vitesse V
A une pression P2 correspond une vitesse V2
Mais
la vitesse n’est pas proportionnelle à la pression et le débit non plus…
Exemple : multiplions
une pression par 4
P1 = 4bar Nous
mesurons : P2
= 16bar
Q1 = 20L /mn Q2 = 40L/mn
Le débit mesuré est seulement 2X supérieur
et non 4X comme on aurait pu l’imaginer…
Q2 = Q1 x √4
Relevons dans un tableau les mesures
effectuées :
Exemple : Pour
une pression de 1bar, une vitesse de 1m/s et un débit de 10L/mn
Voyons comment varie
la vitesse et le débit quand la pression varie…
Si la pression
devient
|
2
|
3
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
16
|
bar
|
Vitesse
|
1,4
|
1,7
|
2
|
2,45
|
2,8
|
3,15
|
3,45
|
4
|
m/s
|
Débit
|
14
|
17
|
20
|
24,5
|
28
|
31,5
|
34,5
|
40
|
L /m
|
Pour une section donnée :
Les débits varient comme la racine carrée
des pressions.
Si la pression
est 2 fois plus petite, le débit est seulement √2 fois plus petit (soit 1,4
fois plus petit)
Si la pression
est 4 fois plus grande, le débit est seulement √4 fois plus grand (soit 2
fois plus grand)
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