À quoi sert ce calculateur
Cet outil estime le débit volumique de l'eau s'échappant d'un tuyau ouvert en s'appuyant sur la théorie de l'orifice de Torricelli. À partir du diamètre intérieur du tuyau, de la pression d'alimentation (pression relative) et d'un coefficient de débit, il calcule le débit en litres par minute et en gallons US par minute, ainsi que la vitesse de sortie et la surface de l'ouverture. Pratique pour planifier l'irrigation, estimer un débit de lutte contre l'incendie, dimensionner une pompe ou vidanger une piscine.
Mode d'emploi
Saisissez le diamètre intérieur du tuyau en millimètres, la pression d'alimentation en bars et un coefficient de débit (Cd). Un orifice à arête vive se situe autour de 0,62, une buse profilée bien lisse approche 0,8 à 0,98, et un embout de tuyau d'arrosage classique se trouve plutôt entre 0,6 et 0,8. Cliquez sur « Calculer » pour obtenir le débit estimé.
La formule expliquée
Le débit s'exprime par $$Q = \text{C}_d \cdot A \cdot \sqrt{\frac{2P}{\rho}}$$ Ici, \(A\) désigne la section transversale \(\pi \cdot d^2 / 4\) en mètres carrés, \(P\) la pression convertie des bars en pascals (1 bar = 100 000 Pa) et \(\rho\) la masse volumique de l'eau (1000 kg/m³). Le terme sous la racine carrée correspond à la vitesse idéale de Torricelli, tandis que \(\text{C}_d\) tient compte des pertes réelles à la traversée de l'ouverture.
Exemple chiffré
Pour un tuyau de 13 mm à 3 bars avec \(\text{C}_d = 0{,}62\) : $$A = \frac{\pi \times 0{,}013^2}{4} = 1{,}32732\mathrm{e}{-4}\ \text{m}^2$$ $$v = \sqrt{\frac{2 \times 300000}{1000}} = 24{,}495\ \text{m/s}$$ $$Q = 0{,}62 \times 1{,}32732\mathrm{e}{-4} \times 24{,}495 = 2{,}0158\mathrm{e}{-3}\ \text{m}^3/\text{s}$$ soit environ 120,95 litres par minute.
FAQ
Le résultat est-il exact ? Non. Il s'agit d'une estimation idéalisée. Le débit réel est réduit par les frottements le long du tuyau, les raccords et les variations de hauteur, autant d'effets que ce modèle d'orifice simplifié ne prend pas en compte.
Quelle pression dois-je utiliser ? Utilisez la pression relative disponible à la sortie du tuyau. La pression du réseau d'eau se situe généralement entre 2 et 6 bars, mais elle chute avec des tuyaux plus longs ou plus étroits.
Pourquoi le Cd a-t-il autant d'importance ? Le Cd influe directement et proportionnellement sur le résultat : à pression et diamètre identiques, une buse (Cd élevé) débite bien plus qu'une ouverture à arête vive (Cd faible).
