Calculateur de débit par plaque à orifice

Mesure du débit par plaque à orifice

Une plaque mince percée au centre est serrée entre les brides d’une conduite. L’écoulement accélère dans l’orifice et la pression diminue. La différence mesurée en amont et en aval donne le débit : Q = Cd × A × √(2 × Δp / (ρ × (1 − β⁴))), avec A la section de l’orifice, β le rapport entre les diamètres de l’orifice et de la conduite et Cd le coefficient de débit.

Pourquoi un coefficient proche de 0,61 ?

L’écoulement se décolle à l’arête vive et le jet continue à se contracter après l’orifice. Sa section minimale est plus petite que le trou et les tourbillons dissipent de l’énergie. Cd regroupe ces effets. Pour une plaque mince à arête vive à Reynolds élevé, il vaut 0,60 à 0,62. Sa valeur exacte dépend des diamètres, de Reynolds et des prises de pression.

Exemple

Une plaque de diamètre 60 mm équipe une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Pour l’eau, la différence lue est 30 kPa. β = 0,6 et 1 − β⁴ = 0,8704. √(60 000 / 870,4) = 8,30 m/s et la section vaut 0,002827 m². Avec Cd = 0,61, le débit vaut 0,61 × 0,002827 × 8,30 = 0,01432 m³/s, soit 14,3 litres par seconde.

Limites

Le calcul concerne les liquides en conduite pleine. Les gaz et la vapeur nécessitent un coefficient de détente. La différence mesurée n’est pas la perte permanente, car la pression remonte partiellement en aval. Les transactions commerciales et le dimensionnement des plaques suivent ISO 5167.

Questions fréquentes

Comment calculer le débit à travers un orifice ?

La relation donne 2,324 L/s pour une conduite de 100 mm, un orifice de 25 mm et une différence de 30 kPa, avec 1000 kg/m³ et un coefficient indicatif de 0,61. Elle suppose une conduite pleine de liquide et exige un coefficient vérifié pour la géométrie réelle. Elle ne donne pas la perte permanente.

Calculer avec ces valeurs