Écoulement en conduite

Quand l’utiliser ?

Dimensionnement préliminaire d’une ligne hydraulique ou fluide et estimation d’une perte de pression/power pump.

Entrées principales

• Masse volumique ρ [kg/m³]
• Viscosité dynamique μ [Pa·s]
• Diamètre intérieur D [mm]
• Rugosité ε [mm]
• Débit Q [L/min]
• Longueur L [m]
• ΣK des pertes singulières
• Dénivelé Δz [m]
• Rendement pompe [%]

Résultats fournis

• Vitesse v
• Reynolds Re
• Régime
• Facteur de Darcy f
• Pertes régulières/singulières
• Perte de pression
• Hauteur système et puissance pompe estimée

Méthode

• A = πD²/4 ; v = Q/A
• Re = ρvD/μ
• En laminaire : f = 64/Re
• En turbulent : résolution itérative de Colebrook-White dans le moteur
• hf = f(L/D)·v²/(2g)
• hm = ΣK·v²/(2g)
• Δp = ρg(hf+hm)
• Ppompe = ρgQ·hsystème/η

Hypothèses et limites

• Écoulement monophasique permanent.
• Propriétés du fluide constantes.
• Conduite circulaire pleine.
• Les singularités sont résumées par ΣK.

Exemple de validation

Cas validé sur l’exemple intégré : ρ = 850 kg/m³, μ = 0,03 Pa·s, D = 20 mm, ε = 0,02 mm, Q = 10 L/min, L = 5 m → v ≈ 0,531 m/s, Re ≈ 301, f ≈ 0,2129, Δp pertes ≈ 6,73 kPa.