Gravité, débit et distribution d'eau

[-maroon-]

Bonjour tout le monde!

Je ne savais pas où poster ma question et j'espère être au bon endroit!

J'ai un problème pour calculer le débit d'eau sortant d'une ouverture dans un tuyaux. En fait j'aimerais savoir comment calculer le débit d'eau sortant d'une ouverture circulaire de 0.5cm par exemple percée dans un tuyaux? En connaissant juste la pression (par exemple 5 bar) est-ce que c'est possible? Si l'eau est transportée par gravité le long d'une pente je suppose que ce débit sera différent en fonction de la hauteur à laquelle les trous se situent?

Je trouve pas de solution sur internet alors merci beaucoup pour votre aide!
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[phys4]

Bonsoir,
Il est possible de donner une approximation de ce débit, en supposant le tuyau large par rapport à l'ouverture.

La hauteur sur une canalisation se traduit par une pression qui dépend de cette hauteur. La donnée de la pression est donc suffisante.
Dans votre exemple (5 bars) la vitesse de sortie par l'ouverture sera de 15 m/sec
par avoir le débit, il suffit de multiplier cette vitesse par la surface du trou.
Au revoir.

[albi69]

Bonjour
Sur le net il existe des calculatrices pour le débit d'eau à travers un diaphragme.

[-maroon-]

Rebonjour et merci pour vos réponses!!

D'accord c'est bon à savoir, j'utiliserai les calculatrices par la suite!
Juste deux précisions, c'est avec la fonction de Bernoulli qu'il faut faire ce calcul de vitesse? Ensuite est-ce que pour des tailles d'ouverture de cet ordre de grandeur il n'y a pas une influence de la viscosité qui pourrait diminuer la sortie de l'eau? Si oui avez-vous une solution ou un lien pour plus d'info?!

Merci encore!

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Juste deux précisions, c'est avec la fonction de Bernoulli qu'il faut faire ce calcul de vitesse?

En effet, c'est la relation de Bernoulli.

Ensuite est-ce que pour des tailles d'ouverture de cet ordre de grandeur il n'y a pas une influence de la viscosité qui pourrait diminuer la sortie de l'eau? Si oui avez-vous une solution ou un lien pour plus d'info?!

Si l'ouverture est petite devant la section du tuyau, l'effet de viscosité est négligeable. Sinon le calcul devient nettement plus complexe.

[LPFR]

Bonjour.
Oui. La loi de Bernoulli exprime seulement la conservation d’énergie (cinétique + potentielle). Des qu’il y a dissipation, par viscosité ou tourbillons, elle n’est plus utilisable.
Mais même sans dissipation, la vitesse de sortie et le débit à travers une ouverture, est assez compliquée à cause d’un aspect de l’hydrodynamique. L’ouverture effective est plus petite que l’ouverture géométrique.
C’est discuté en détail dans le chapitre II-40-3 du Feynman :
http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_40.html
Au revoir.

[Tifoc]

Bonjour,

Si l'eau est transportée par gravité le long d'une pente je suppose que ce débit sera différent en fonction de la hauteur à laquelle les trous se situent?

Je comprends qu'il y a plusieurs trous le long de la pente... Et si je comprends bien, c'est incalculable.

[albi69]

Bonjour
Pour éliminer le problème de viscosité, il faut utiliser un orifice à paroi mince.
Ensuite, pour simplifier, le débit est proportionnel à la section de l'orifice, à la racine carrée du delta P et inversement proportionnel à la racine carrée de la densité.
Si le tuyau est incliné et que la pression en bas du tuyau est constante, que le tuyau est assez gros pour considérer une perte de charge nulle, c'est calculable car on peut calculer la pression en amont de chaque orifice.
Si non, c'est le même calcul que tifoc