Pertes de charge linéiques

Tube en acier - Eau Froide

Il s'agit d'un tube en acier galvanisé de 25 mètres de long situé dans un bâtiment et qui permet d'acheminer l'alimentation en eau froide des appareils sanitaires.

Le débit est égal à 2,00 l/s. L'eau est à 15°C. Le diamètre du tube est 42,4 x 2,9 mm (diamètre extérieur et épaisseur).

Question

Quelle est la vitesse débitante ?

Solution

Equation de conservation de la masse des fluides incompressibles :

  • Qv = S.V

Section intérieure du tube :

  • S = π . D2/4

  • S = π . 0,03662 / 4 = 1,052.10-3 m2

vitesse débitante :

  • V = qv / S = 2.10-3 / 1,052.10-3 = 1,9 m/s

Question

Quelle est la rugosité relative de la canalisation ?

Solution

Rugosité de l'acier galvanisé :

  • k = 0,1 mm

Rugosité relative :

  • k/D = 0,1 / 36,6 = 2,73.10-3

Question

Quelle est la viscosité cinématique de l'eau à 15°C ?

Solution

Viscosité dynamique :

  • μ = 1,16.10-3 kg/(m.s)

Masse volumique :

  • ρ = 999,1 kg/m3

Viscosité cinématique :

  • ν = μ / ρ

  • ν = 1,16.10-3 / 999,1 = 1,16.10-6 m2/s

Question

Quel est le nombre de Reynolds de l'écoulement ?

Solution
  • Re = v.D / ν

  • Re = 1,9 x 36,6.10-3 / 1,16.10-6 = 59948

Question

Quel est le facteur de perte de charge de cet écoulement ?

Solution

Lecture sur un diagramme de Moody :

  • λ = 0,028

Question

Quelle est la perte de charge linéique de l'écoulement ?

Solution

ΔE/L = λ/D . ρ.v2/2

ΔE/L = 0,028 / 36,6.10-3 x 999,0 x 1,92 / 2 = 1379 Pa/m

Question

Quelle est la perte de charge linéaire ?

Solution
  • ΔE = ΔE/L . L

  • ΔE = 1379 x 25 = 34487 Pa

Résultats numériques

Les résultats aux questions suivantes sont donnés dans le tableau récapitulatif ci-contre.

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