Qu'est-ce que le calculateur de vitesse par tube de Pitot ?
Un tube de Pitot mesure la vitesse d'écoulement d'un fluide en comparant la pression d'arrêt (pression totale) relevée à son extrémité avec la pression statique de l'écoulement non perturbé. L'écart entre ces deux mesures correspond à la pression dynamique, ΔP. Ce calculateur transforme cette différence de pression et la masse volumique du fluide en une vitesse d'écoulement, exprimée en m/s, km/h et mph. On l'emploie couramment dans les anémomètres d'aéronefs, les mesures en gaines de ventilation (CVC) et les souffleries de laboratoire.
Comment l'utiliser
Saisissez la pression différentielle ΔP en pascals (Pa) — il s'agit de la valeur fournie par votre capteur de pression ou votre manomètre. Indiquez ensuite la masse volumique ρ du fluide en mouvement, en kg/m³. Pour l'air au niveau de la mer à 15 °C, \(\rho \approx 1{,}225\ \text{kg/m}^3\) ; pour l'eau, \(\rho \approx 1000\ \text{kg/m}^3\). Cliquez sur « Calculer » pour obtenir la vitesse instantanément.
La formule expliquée
Cette relation découle de l'équation de Bernoulli appliquée à un écoulement incompressible. La pression dynamique vaut \(\tfrac{1}{2}\rho v^2\) ; en isolant la vitesse, on obtient :
$$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot \Delta P}{\rho}}$$
où \(v\) est la vitesse (m/s), \(\Delta P\) la pression différentielle (Pa) et \(\rho\) la masse volumique du fluide (kg/m³). Cette formule suppose un écoulement incompressible à faible vitesse (Mach < 0,3 pour l'air) et néglige les pertes dues à la sonde.
Exemple concret
Supposons qu'un tube de Pitot placé dans l'air (\(\rho = 1{,}225\ \text{kg/m}^3\)) relève une pression différentielle de 500 Pa. On obtient alors $$v = \sqrt{\dfrac{2 \times 500}{1{,}225}} = \sqrt{816{,}33} \approx 28{,}57\ \text{m/s},$$ soit environ 102,9 km/h ou 63,9 mph.
FAQ
Quelle masse volumique dois-je utiliser ? Utilisez la masse volumique du fluide en écoulement à sa température et à sa pression réelles. La masse volumique de l'air varie avec l'altitude et la température : pour une vitesse-air précise, employez donc une valeur corrigée.
Cette formule fonctionne-t-elle pour les écoulements rapides (compressibles) ? Non. Au-delà d'environ Mach 0,3 dans les gaz, la compressibilité entre en jeu et il faut alors recourir à l'équation de Pitot compressible.
Comment obtenir ΔP ? C'est l'écart entre la prise de pression totale et la prise de pression statique du système Pitot-statique, généralement mesuré par un capteur de pression différentielle.
