Que fait ce calculateur
Cet outil calcule la vitesse d'écoulement moyenne d'un fluide circulant dans un tuyau circulaire, à partir du débit volumique exprimé en gallons américains par minute (GPM) et du diamètre intérieur du tuyau en pouces. Attention : le GPM est une unité nord-américaine (1 gallon US = 3,785 L) ; en France et en Europe, le débit s'exprime généralement en litres par minute ou en m³/h. La vitesse est un paramètre clé pour dimensionner une tuyauterie, éviter l'érosion ou les coups de bélier, et vérifier que l'installation reste dans les limites recommandées (généralement 5 à 8 ft/s, soit environ 1,5 à 2,5 m/s, pour l'eau).
Comment l'utiliser
Saisissez le débit en GPM et le diamètre intérieur du tuyau en pouces, puis lisez la vitesse en pieds par seconde (avec l'équivalent métrique en m/s). Utilisez le diamètre intérieur, et non le diamètre nominal, pour obtenir un résultat précis.
La formule expliquée
La vitesse correspond au débit divisé par la section transversale : $$V = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{\pi}{4}\cdot D^{2}}$$ Pour garder des unités cohérentes, le débit en GPM est converti en pieds cubes par seconde (1 gallon = 0,13368 ft³, divisé par 60 secondes), et le diamètre passe des pouces aux pieds (÷12). La section d'un cercle vaut \(\frac{\pi}{4}\cdot D^{2}\). En divisant le débit par la section, on obtient la vitesse en ft/s.
Exemple concret
Pour un débit de 50 GPM dans un tuyau de 2 pouces : $$Q = 50 \times \frac{0{,}13368}{60} = 0{,}11140 \ \text{ft}^3/\text{s}$$ Diamètre = \(2/12 = 0{,}16667 \ \text{ft}\), donc section = $$A = \frac{\pi}{4} \times 0{,}16667^{2} = 0{,}021817 \ \text{ft}^2$$ Vitesse = $$V = \frac{0{,}11140}{0{,}021817} \approx 5{,}11 \ \text{ft/s}$$ (soit environ 1,56 m/s).
FAQ
Dois-je utiliser le diamètre nominal ou le diamètre réel ? Utilisez toujours le diamètre intérieur réel, qui est inférieur à la dimension nominale pour la plupart des séries de tuyaux.
Quelle vitesse est trop élevée ? Pour l'eau, maintenez la vitesse sous environ 5 à 8 ft/s sur les conduites d'alimentation afin de limiter le bruit, l'érosion et les pertes de charge.
Cela fonctionne-t-il pour tous les liquides ? Oui — la vitesse dépend uniquement du débit et de la section, donc la même formule s'applique à tout liquide. En revanche, les pertes de charge varient selon la viscosité.
