Calcul d'un debit d'un tuyau

[latortue34]

Bonjour à tous,

voici mon problème

je desir fabriquer une pompe pour mon aquarium
le debit preconisé est de 150 l/h
ce sera une pompe exterieur donc un tuyau partira de mon aqua, puis ira 1m plus bas dans mon systeme de filtration ou la une pompe renvera l'eau dans l'aquarium

mon bute est de trouvé la section de tuyau qui me permetra d'avoir 150L/H

j'ai recherché sur internet les formules me permettant de faire c calcul, j'ai trouvé celle de poiseuille, Bernouilli etc (en recherchant sur FS) sans tous comprendre ...

ma pompe sera sur dimensionné pour me permettre de vaincre les forces redisant le debit etc..( je pense a une pompe de 600L/H ce qui me permetra plus tard de l'utilisé pour un aqua plus grand)

mon but est donc de calculer le diametre du tuyau pour avoir un debit de 150L/H mais beaucoup plus car aprés les bactérie de l'aquarium ne vont pas avoir le temps de ce fixé

merci d'avance pour votre aide car toute les formules que j'ai trouvé mon parlé petit chinois

[Albert13]

Salut,
Bon déjà felicitation pour ta perséverence à bien dimensionner tout ça.
Pour être aussi aquariophile, je pe te dire une chose: les débits c'est vraiment variable! On ne pe pas les calculer bien parce que ton filtre sera un peu ou pas ou beaucoup encrassé, ton tuyau fera un coude ou deux ou trois, ton filtre exterieur te fera des pertes de charges incalculables, ta pompe sera en fait 10cms plus bas ou plus haut ou pas là où tu l'avais prévue...
De plus, les diamètres de tuyaux sont fixés par le constructeur puisque la pompe a une sortie adaptée à son débit et aux dimensions normées, le filtre aussi pour son entrée et sa sortie.... Dans les faits tu choisira pas grand chose...
Ce que tu pe eventuellement faire, c'est de mettre un robinet (plastique de chez machin-aquarium) en sortie de pompe. tu le ferme plus ou moins si tu vois qu'il y a trop de débit EN SORTIE TU FILTRE. et quand tu change d'aquarium, tu vire le robinet...
A part ça, choisit le filtre en fonction de la contenance de ton aquarium, et sur la boite il te disent quelle débit doit avoir ta pompe.
Voilà c une réponse de normand mais a mon avis on pe pas faire autrement... sinon y a des supers sites d'aquariophilie qui te conseillerons super bien...

Là je crois que g pas

[latortue34]

merci pour ta reponce

ce que je penser de plus je suis normand d'origine alors j'ai tous compris

ce que je cherche a la rigeur c'est une formule mathématique qui me donnerai le debit instantanné d'un tuyau par rapport a son diametre à pression ambiante etc

je ne pense pas m'occupé des coude etc.. car la pompe sera surdimmensionné ce qui me donnera la "puissance nescessaire" à eliminé c problème.

je ne moccupe pas du debit a l'arrivé avant le filtre car le tuyau sera aussi surdimensionné et protégé a l'entré. donc si mon debit en sortie se reduit avec le temps( 1,5mois environ c'est que mon filtre est sale etc)

je ne sais pas si je me fait comprendre car dans ma tête c'est très clair!!!

merci d'avance

[gimini]

Bonjour,
Le debit massique est donné par
q = (rho).S.V où rho est la masse volumique du fluide, S la section du tuyau et V la vitesse du fluide à la sortie.
Pour calculer V, tu peux utiliser l'equation de Bernoulli qui dit que
V²/(2g) + z + P/(rho.g) = cste.

Si tu prends la sortie de ton tuyau, tu as:
V: inconnue (vitesse que tu cherches pour avoir ton debit)
z connue (altitude de la sortie)
P connue pression à la sortie du tuyau. Si le tuyau est dans l'eau à une profondeur h, tu as P = rho.g.h

Tu dois donc calculer la constante, c'est à dire la même equation en un autre point du tuyau. Pour cela, tu prends l'autre bout du tuyau et tu t'aide des données constructeur à la sortie de ta pompe.

Maintenant que tu connais V, que tu as le debit que tu desires, tu peux en deduire la section de ton tuyau.

Voilà, bon courage.

PS: c'est bien de faire le calcul mais compte tenu des pertes de charge importantes (filtre encrassé, coudes du tuyau, etc..), tu vas avoir une incertitude importante sur ton diamètre. Le plus simple est encore de mettre un petit robinet... Mais bon, fais le calcul, ca fera pas de mal

[latortue34]

merci pour t'es formule

alors si j'ai un peut compris

le debit massique ( noté q) = (rho).S.V.

rho c'est l'eau de l'aquarium donc 1000kg/m3 (valeur donné par wikipedia)

S section de mon tuyau est au passage "mon inconnue !!!"

V la vitesse à la sortie de mon tuyau dans mon aquarium soit 150 L/H

donc j'ai une inconnue je peu calculé la section.

ai-je bien tous compris et sinon mes unités son tel bonne

[Youry]

Citation:

V la vitesse à la sortie de mon tuyau dans mon aquarium soit 150 L/H

Non, ça c'est le débit.
La vitesse c'est 150/S avec S ton inconnue.
Si tu arrive à calculer V avec Bernouilli, il te suffiras de faire :
S = 150/V. Attention il te faudra exprimer le débit dans les unités du système international, c'est plûtot Débit=150/(1000*60*60).
Ensuite Débit/Vitesse te donnera la section...

[gimini]

Oui, tu as bien compris...

Le plus dur (mais c'est pas insurmontable) est de calculer la vitesse de sortie, pour cela tu utilises l'équation de Bernoulli...

[latortue34]

j'ai raté un truc youry

tu me dit que v n'est pas ma vitesse mais mon debit?

j'ai pas tous compris( désolé mais je suis pas rapide)


on doit parlé du même debit c'est le debit volumique ( en m3/seconde)

http://www.mecaflux.com/Debit%20mass...20normal.h tm

voila la source de mes unité de calcul

donc quand tu me dit 150/S

n'y a t-il pas un pb d'unité

pour la formule de brenoulli (http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A...de_Bernoull i)

v = vitesse en m.s − 1 ( pas compris à quoi ca correspond par rapport à notre V

Citation:
V la vitesse à la sortie de mon tuyau dans mon aquarium soit 150 L/H


g = accélération de la pesanteur en N.kg − 1 ou m.s − 2 ca c'est une constante donc ca va

z = altitude en m c'est par rapport au niveau 0 de la mer !!!( si c'est ca je vais recherché l'altitude de ma ville)

p = pression dans la conduite en Pa ou N.m − 2 ( alors la ca me pose un problème)

ρ = masse volumique du fluide en kg.m − 3 ou g.L − 1 ( celle la je l'ai j'ai pas tous perdu aujourd'hui 1L d'eau c 1KG !!!)

merci d'avance

[Youry]

Pour calculer la vitesse à la sortie du tube, on utilise Bernouilli...
V²/(2g) + z + P/(rho.g) = cste cela est vrai pour tout endroit de la pompe.

La sortie du tube est à la pression atmosphérique. J'appele A le point en sortie du tube, on a :

c'est ton inconnue

Le reste je pense que ça va...

A l'entrée du tube, que j'appelle B, on a :

Corrigé moi si je dis une ânerie mais je prendrais :

Pour ce doit être donné par le constructeur.
Le reste ça doit aller...

C'est deux équation sont égale (car la const vaut la même valeur), en les égalisant tu peux calculer

Ensuite pour la section de ton tube c'est avec le débit désirée que tu l'obtient...
Tu souhaite avoir 150 l/h soit 150/(1000*60*60) = m3/s
Tu connais ta vitesse en sortie
Comme Débit = S*V
Donc ce qui te donne la section en m². Il te reste à calculer le rayon du tube correspondant en cm.

[gimini]

alors, reprenons...
q: debit massique en kg/s
rho: masse volumique de l'eau (rho = 1000kg/m^3)
S: section du tuyau en m²: ce qu'on cherche
V: vitesse du fluide en m/s

q = rho.S.V jusque là tout va bien. Mais voilà, toi tu nous donne le débit volume... qui correspond au debit massique à la masse volumique prés.
Soit Qv = S.V.

On a donc Qv = 150L/h = 0,15/3600 = 4,17.10-5 m^3/s
il vient S = Qv/V où V est en m/s... et donc S sera en m².

Tu pouvais aussi dire que 150L/h d'eau ca represente 150kg/h (car rho = 1000 kg/m^3) et tu utilises la formule du debit massique...

Voilà, c'est strictement la même chose, il faut bien faire attention au débit que nous considerons. C'est ma faute si je t'ai induit en erreur , j'en suis désolé. J'espere que c'est clair maintenant.

[latortue34]

merci ca ma eclairé il faut que je reprenne le tous sur une feuille et trés calmement !!!

je vous tiens au courant de ma folle histoire de debit