Pertes de charge linéiques

Gaine de ventilation - air

Il s'agit d'une gaine de ventilation en acier galvanisé utilisée en ventilation de bâtiment (VMC - ventiation mécanique contrôlée).

Son diamètre est égal à 160 mm, le débit d'air à 20°C est égal à 225 m3/h et la longueur de la gaine est égale à 15 m.

Sur ce type de réseau on considère que l'air est à la pression atmosphérique, 101325 Pa.

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 . 0,1602 / 4 = 2,01.10-2 m2.

Vitesse débitante :

  • V = qv / S = (225/3600) / 2,01.10-2 = 3,11 m/s

Question

Quelle est la rugosité relative de la canalisation ?

Solution

Rugosité de l'acier galvanisé :

  • k = 0,15 mm

Rugosité relative :

  • k/D = 0,15 / 160 = 9,38.10-4

Question

Quelle est la viscosité cinématique de l'air 20°C ?

Solution

Viscosité dynamique :

  • μ = 1,82.10-5 kg/(m.s)

Masse volumique :

  • ρ = 1,2043 kg/m3

Viscosité cinématique :

  • ν = μ / ρ

  • ν = 1,82.10-5 / 1,2043 = 1,51.10-5 m2/s

Question

Quel est le nombre de Reynolds de l'écoulement ?

Solution
  • Re = V.D / ν

  • Re = 3,11 x 160.10-3 / 1,51.10-5= 32954

Question

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

Solution

Lecture sur un diagramme de Moody :

  • λ = 0,025

Question

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

Solution
  • ΔE/L = λ/D . ρ.v2/2

  • ΔE/L = 0,025 / 160.10-3 . 1,2043 . 3,112 / 2 = 0,91 Pa/m

Question

Quelle est la perte de charge linéaire ?

Solution
  • ΔE = ΔE/L . L

  • ΔE = 0,91 x 15 = 13,7 Pa

Résultats numériques

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

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