Calculateur de perte de charge en conduite (Darcy-Weisbach)

Calcul de la perte de pression en conduite

Les pertes par frottement dans une conduite droite suivent l’équation de Darcy-Weisbach : Δp = f × (L / d) × ρ × v² / 2, où f est le coefficient de frottement, L la longueur, d le diamètre intérieur, ρ la masse volumique et v la vitesse moyenne. Les pertes dans les coudes et vannes s’ajoutent avec la même pression dynamique et la somme des coefficients ΣK.

Reynolds et régime d’écoulement

Calculez d’abord Re = ρ × v × d / μ. En dessous de 2300, le régime est laminaire et f = 64 / Re. Au-dessus de 4000, il est turbulent. f dépend de Reynolds et de la rugosité relative ε / d et se déduit de l’équation de Colebrook-White. Comme f apparaît des deux côtés, la résolution est itérative. Le diagramme de Moody représente cette même équation. Entre les deux seuils, le régime est instable.

Exemple

De l’eau à 20 °C circule à 30 mètres cubes par heure dans une conduite en acier neuf de diamètre intérieur 80 mm. La vitesse vaut 1,66 m/s et Reynolds environ 132 000, donc l’écoulement est turbulent. Le coefficient de frottement est proche de 0,020 et la perte sur 100 mètres vaut environ 0,34 bar, soit 3,5 mètres de colonne d’eau.

Limites

Le calcul couvre les fluides incompressibles dans les conduites circulaires pleines. Les rugosités sont indicatives pour des conduites neuves, les conduites vieillies perdent davantage. Les différences de cote et les pertes des pompes et équipements s’ajoutent séparément.

Questions fréquentes

Quelle perte de pression sur 100 ft de conduite ?

Par exemple, 100 ft de conduite de diamètre intérieur 50 mm perdent 0,3864 bar à 7 m³/h. L’équation de Darcy-Weisbach s’applique ici au régime laminaire avec une masse volumique de 900 kg/m³ et une viscosité de 100 mPa·s, sans pertes singulières ni changement de cote.

Calculer avec ces valeurs