Introduction
Le contexte
Intéressons-nous à un écoulement d'eau froide dans un tube de cuivre, comme on peut en trouver dans un appartement pour alimenter en eau potable un évier.
Le diamètre du tube - D Le diamètre intérieur du tube est égal à 12 millimètres. Seul le diamètre intérieur nous intéresse pour identifier la perte de charge linéique de l'écoulement... qui se situe effectivement à l'intérieur du tube. C'est une donnée importante du problème. |  |
La rugosité du matériau - k Lorsque le fluide s'écoule dans le tube, il frotte sur sa paroi intérieure. La rugosité du matériau, due à des aspérités de matière, va donc contribuer à perturber l'écoulement à l'interface "fluide/tube" et ce, d'autant plus que les aspérités sur le matériau sont importantes. Pour le cuivre, la rugosité est estimée à 1/100ème de millimètre (10 microns). |  |
La viscosité du fluide - ν (nu) - μ (mu)
Un fluide visqueux est perturbé lors de son écoulement dans un tube pour deux raisons : d'abord parce qu'il frotte sur les aspérités de la paroi intérieure du tube, mais aussi parce qu'il frotte sur lui-même, entre chaque filet interne d'écoulement.
Le débit-volume - qv
Le débit d'eau dans le tube est une donnée importante du problème. Il peut être imposé par les conditions de fonctionnement nécessaires à une utilisation correcte du système fluidique.
Il résulte toujours de l'équilibre entre l'énergie motrice (cause de l'écoulement) et l'énergie résistante à cet écoulement (viscosité, frottement et obstacles).
Ici le débit-volume occasionnant le bon fonctionnement de l'évier peut être estimé à 0,2 l/s.
