Calcul de perte de charge : exemple Darcy–Weisbach pour tuyau

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Calculez perte de pression et hauteur de charge avec débit, diamètre intérieur, facteur Darcy et accessoires. Exemple complet pour une conduite d’eau.

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Perte de pression et perte de charge

La perte par frottement peut s’exprimer en pression, en Pa ou kPa, ou en hauteur de fluide : h = Δp / (ρg). Le dénivelé statique est un autre terme ; il n’est pas inclus dans le résultat de frottement de cet outil.

Formule Darcy–Weisbach

En conduite pleine, écoulement permanent incompressible : Δp = [f × L / D + ΣK] × ρ × v² / 2. Vitesse v = 4Q / (πD²). Q en m³/s, diamètre intérieur D et longueur L en m, masse volumique ρ en kg/m³, facteur Darcy f et somme des coefficients d’accessoires ΣK.

Divisez le débit m³/h par 3600 et le diamètre mm par 1000. Évitez de compter les mêmes accessoires à la fois dans ΣK et dans une longueur équivalente.

Exemple pour l’eau

3,6 m³/h, diamètre intérieur 50 mm, longueur 20 m, masse volumique 998 kg/m³, f = 0,02 et ΣK = 2. Q = 0,001 m³/s ; v ≈ 0,50930 m/s.

Le multiplicateur vaut 0,02 × 20 / 0,05 + 2 = 10. Δp ≈ 1294,32 Pa, soit 1,29432 kPa. Avec g = 9,80665, h ≈ 0,13225 m. Les valeurs f et K illustrent le calcul ; elles ne sont pas universelles.

Choisir le facteur de frottement

Le calculateur reçoit un facteur Darcy saisi. Déterminez-le selon régime d’écoulement et état de la conduite avec une méthode adaptée ou des données validées. Ne saisissez pas directement un facteur Fanning : le facteur Darcy correspondant vaut quatre fois Fanning.

Utiliser le calculateur

Saisissez débit, diamètre intérieur, longueur, masse volumique, facteur Darcy et somme K. Consultez vitesse, pertes en Pa et kPa et hauteur en m. Lorsque vous comparez des diamètres, réévaluez les hypothèses f et les accessoires.

Relier les pertes au pompage

Les pertes de la ligne d’aspiration réduisent le NPSH disponible. La hauteur totale d’une pompe peut aussi inclure dénivelé, différence de pression et autres pertes. L’outil exclut pompes, dénivelé, gaz compressibles et conduites partiellement remplies ; il ne résout pas un réseau complet.

Questions fréquentes

Peut-on utiliser le diamètre extérieur ?

Non. Utilisez le diamètre intérieur de passage ; l’épaisseur de paroi réduit la section disponible.

Le facteur de frottement est-il calculé ?

Non. Saisissez un facteur Darcy adapté au régime et au tuyau ; la valeur d’exemple est une hypothèse.

Référence technique

ASHRAE — Fluid Flow

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