Pertes de charge d’une conduite avec coudes, vannes et raccords

Calcul de la perte totale d’une conduite

La perte de pression comprend deux parties. Le frottement dans une conduite droite suit l’équation de Darcy-Weisbach. Les pertes dans les coudes, tés, vannes, entrées et sorties utilisent un coefficient K : Δp = (f × L / d + ΣK) × 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. Ce calculateur détaille le réseau élément par élément, indique la part de chacun et le principal contributeur.

Coefficients de perte K

K est mesuré pour chaque raccord et varie selon la source, le fabricant, la dimension et le type de raccordement. Les valeurs proposées sont des valeurs approximatives de manuels : coude fileté de 90° 0,9, coude à brides de 90° 0,3, vanne à opercule entièrement ouverte 0,2, robinet à soupape entièrement ouvert 10, entrée à arête vive 0,5, sortie dans un réservoir 1. Si vous disposez des données du fabricant, reportez ces valeurs dans le champ K.

Exemple

De l’eau circule à 1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm avec un coefficient de frottement de 0,0185. La pression dynamique est donc de 500 Pa. Une longueur de 100 mètres perd 9257 Pa, quatre coudes filetés 1800 Pa, une vanne à opercule 100 Pa, l’entrée 250 Pa et la sortie 500 Pa. Le total est de 11 907 Pa, soit 0,119 bar ou 1,21 mètres de colonne d’eau. Environ 78 % des pertes proviennent de la conduite droite.

Limites

Le diamètre intérieur est supposé constant. En cas de changement, calculez séparément chaque diamètre et additionnez les résultats. Le fluide est incompressible et l’écoulement permanent. Les coefficients K concernent un écoulement pleinement turbulent et augmentent en régime laminaire. L’interaction entre raccords rapprochés est négligée. Les vannes partiellement fermées, filtres, échangeurs et compteurs exigent les données du fabricant.

Questions fréquentes

Quelle est la perte de pression par pied de conduite ?

Par exemple, un pied de conduite, soit 0,3048 m, avec un diamètre intérieur de 65 mm et un débit de 7 m³/h perd 0,1353 kPa. La relation de Darcy utilise une masse volumique de 900 kg/m³, une viscosité de 100 mPa·s et une rugosité de 0,045 mm. Cette estimation préliminaire exclut les raccords et les différences de niveau.