À quoi sert ce calculateur
Cet outil estime le débit volumique d'eau (ou d'un autre fluide) qui s'échappe d'un tuyau à partir de la pression motrice et du diamètre intérieur de la conduite. Il s'appuie sur la relation idéalisée de Bernoulli/Torricelli, qui transforme l'énergie de pression en énergie cinétique pour déterminer la vitesse de sortie, puis la multiplie par la section transversale du tuyau.
Comment l'utiliser
Saisissez la pression relative en pascals (Pa), le diamètre intérieur du tuyau en millimètres (mm) et la masse volumique du fluide en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). À température ambiante, l'eau avoisine 1000 kg/m³. Le calculateur affiche le débit en litres par minute, en mètres cubes par seconde et en mètres cubes par heure, ainsi que la vitesse d'écoulement et la section transversale du tuyau.
La formule expliquée
La vitesse de sortie découle de l'égalité entre l'énergie de pression et l'énergie cinétique : \(v = \sqrt{\frac{2P}{\rho}}\). Pour un tuyau circulaire, la section transversale vaut \(A = \frac{\pi D^{2}}{4}\). En multipliant la vitesse par la section, on obtient le débit volumique :
$$Q = A \cdot \sqrt{\frac{2P}{\rho}}$$Il s'agit d'un résultat idéal : il ne tient compte ni des pertes de charge, ni des raccords, ni de la viscosité, ni du coefficient de débit. Le débit réel sera donc plus faible.
Exemple concret
Pour \(P = 100\,000\ \text{Pa}\), \(D = 50\ \text{mm}\) et \(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\) :
$$A = \frac{\pi \cdot (0{,}05)^{2}}{4} = 0{,}0019635\ \text{m}^2$$Vitesse :
$$v = \sqrt{\frac{2 \cdot 100000}{1000}} = \sqrt{200} \approx 14{,}142\ \text{m/s}$$Donc :
$$Q = 0{,}0019635 \times 14{,}142 \approx 0{,}02777\ \text{m}^3\text{/s}$$soit environ 1 666 L/min.
FAQ
Ce résultat est-il exact ? Non. Il représente une limite supérieure théorique supposant un écoulement sans frottement et non visqueux. Appliquez un coefficient de débit (souvent 0,6 à 0,9) pour obtenir des estimations réalistes.
Quelle pression dois-je entrer ? Utilisez la pression qui entraîne l'écoulement (pression relative). 1 bar = 100 000 Pa ; 1 psi ≈ 6 895 Pa.
Puis-je utiliser d'autres fluides ? Oui — il suffit d'indiquer la masse volumique du fluide concerné. La physique reste identique.
