Pression et débit dans une canalisation

[sebastien7301]

Bonjour,

J'ai beaucoup cherché (notamment sur ce forum) sans avoir une réponse claire. Le problème est que je lis tout et son contraire. J'aimerai mieux comprendre la relation débit/pression.

Certains disent que le débit augmente avec la racine carrée de la pression. Mais d'où vient cette formule ? Est-ce correct ?
D'autres articles mentionnent qu'une augmentation de débit augmente l'énergie et les pertes de charges et donc diminue la pression.

Beaucoup d'infos contradictoires donc.. Est ce que le débit augmente la pression statique mais fait diminuer la pression dynamique à cause des pertes de charges ?

Merci d'avance pour vos éclaircissements.
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[gts2]

Certains disent que le débit augmente avec la racine carrée de la pression. Mais d'où vient cette formule ? Est-ce correct ?

Cela vient de l'adimensionnement de la relation entre les deux grandeurs : P est une énergie par unité de volume, on prend comme comme grandeur d'adimensionnement l'énergie cinétique volumique d'où le carré.
Par contre il reste un coeff. λ (avec L longueur, D diamètre, U vitesse, Re nombre de Reynolds)
Si λ est constant, ce qui se produit en régime turbulent, on a bien la pression qui est en (débit)²
En régime laminaire la pression est proportionnelle au débit.
Entre les deux cela se complique.

D'autres articles mentionnent qu'une augmentation de débit augmente l'énergie et les pertes de charges et donc diminue la pression.

Il faudrait avoir le contexte, si cela signifie à pression amont donnée, la pression en un point aval diminue, c'est cohérent avec la phrase précédente puisque la chute de pression augmente.

Est ce que le débit augmente la pression statique mais fait diminuer la pression dynamique à cause des pertes de charges ?

La pression dynamique ( ?) augmente de manière immédiate avec le débit.
Pour ce qui est de la pression statique, il faudrait préciser ce que vous voulez dire (voir paragraphe précédent)

[SULREN]

Bonjour,

Certains disent que le débit augmente avec la racine carrée de la pression. Mais d'où vient cette formule ? Est-ce correct ?

Si on considère un segment de conduite de longueur L avec Pe: pression d'entrée du segment, et Ps: pression à la sortie du segment, alors:

DeltaP = Pe -Ps = K *Q^2

La DeltaP augmente avec le carré du débit.....
et il y en a peut-être qui disent que le débit augmente avec la racine carrée, non pas de la pression, mais de la DeltaP

[sebastien7301]

Bonjour et merci pour vos réponses,

Pour vous donner le contexte, je viens de commencer un travail dans le secteur de l'eau.

Voici un extrait d'un de mes cours :

" Qui dit écoulement dans une conduite dit perte de charges, dit chute de pression. La pression statique moins les pertes de charges est appelée pression dynamique. Celles-ci est fonction : du débit, du diamètre de la conduite et de sa rugosité. "

Donc, plus j'augmente le débit, plus j'augmente la perte de charge et plus j'ai une baisse de pression due à celle-ci. Raison pour laquelle j'ai du mal à comprendre quand on me dit que la pression augmente proportionnellement au débit.

[A voir en vidéo sur Futura]

[SULREN]

Re,

Donc, plus j'augmente le débit, plus j'augmente la perte de charge et plus j'ai une baisse de pression due à celle-ci. Raison pour laquelle j'ai du mal à comprendre quand on me dit que la pression augmente proportionnellement au débit

On ne sait pas augmenter le débit d'un coup de baguette magique.
Pour augmenter le débit il faut:
-1) Soit augmenter la pression d'entrée du circuit en maintenant la pression de sortie constante
-2) Soit maintenir constante la pression d'entrée et laisser chuter la pression de sortie (par exemple en ouvrant plus un robinet)

Dans les deux cas il y a chute de pression entre l'entrée et la sortie, donc augmentation de la DeltaP.

Dire que la pression augmente proportionnellement au débit est un non sens.

[gts2]

" Qui dit écoulement dans une conduite dit perte de charges, dit chute de pression. La pression statique moins les pertes de charges est appelée pression dynamique. Celles-ci est fonction : du débit, du diamètre de la conduite et de sa rugosité. "

Il y a quelques problèmes dans cette phrase, "la pression statique moins les pertes de charge" : la pression est définie en un point, alors que les pertes sont définies entre deux points.
Il y a peut-être un contexte et la pression statique, dans le cadre de votre cours, c'est la pression en un point à l'arrêt et les pertes de charge se réfèrent à une origine fixe (disons le chateau d'eau), dans ce cas cela se tient.
Il faudrait donc avoir les définitions de votre cours.

Remarque : si c'est bien le cas, la pression dynamique diminue bien à cause des pertes de charges, à pression statique imposée.

Donc, plus j'augmente le débit, plus j'augmente la perte de charge et plus j'ai une baisse de pression due à celle-ci.

C'est bien cela.

Raison pour laquelle j'ai du mal à comprendre quand on me dit que la pression augmente proportionnellement au débit.

Ce n'est la pression qui augmente et pas proportionnellement, mais les pertes de charge qui augmentent (dans votre cadre) approximativement comme le carré du débit.

[RaviShankar]

Dans le milieu lillois des professionnels de la plomberie et du chauffage, pour une même section dans la même canalisation, quand la vitesse (et donc le débit) augmente au double, la pression est quadruple. Si elle augmente au triple, la pression est x9, sebastien7301.

[FC05]

Dans le milieu lillois des professionnels de la plomberie et du chauffage, pour une même section dans la même canalisation, quand la vitesse (et donc le débit) augmente au double, la pression est quadruple. Si elle augmente au triple, la pression est x9, sebastien7301.

La pression ??? Quelle pression ? Absolue, relative, différentielle, statique, dynamique, de vapeur, ... ??? Désolé mais cette phrase ne veut rien dire.
Il faut toujours un cadre et un langage précis pour ce genre de problèmes.

[RaviShankar]

FC05, l'académisme est difficile pour moi.
Jouer sur les adjectifs associés à la pression de l'eau, pourquoi faire ?
L'eau est envoyée "dans le secteur" à une pression de quelques bars, et tout cela au départ est fixé comme différentiel sur la pression atmosphérique, dont la valeur nominale est à peu près à 1 bar, non ?
Imaginez dire à un chauffagiste: "Au fait, patron, quand vous parlez de pression, est-elle absolue, relative, différentielle, dynamique, de vapeur ?".

[FC05]

FC05, l'académisme est difficile pour moi.
Jouer sur les adjectifs associés à la pression de l'eau, pourquoi faire ?
L'eau est envoyée "dans le secteur" à une pression de quelques bars, et tout cela au départ est fixé comme différentiel sur la pression atmosphérique, dont la valeur nominale est à peu près à 1 bar, non ?
Imaginez dire à un chauffagiste: "Au fait, patron, quand vous parlez de pression, est-elle absolue, relative, différentielle, dynamique, de vapeur ?".

C'est la raison pour laquelle on voit des "catastrophes", par exemple si on dit qu'il doit y avoir 2 bars dans le circuit ... ben 2 bars où ? et en plus si ce sont 2 bars relatifs et que l'on comprend absolu il y aura 2 bars au lieu de 3 bars (et que celui qui me dit que ce n'est rien me donne la différence (33%) de son salaire et moi je serai content).

Autre exemple, tu peux avoir un circuit fermé où la pression ne doit pas être en dessous de 5 bars(abs) mais pour faire circuler le fluide tu auras besoin de 3 bars différentiels entre l'entrée et la sortie de la pompe ... si on ne précise pas de quoi on parle, cata à nouveau.
Désolé mais faire de la tuyauterie ça demande du sérieux et de la précision.

[RaviShankar]

C'est vrai tout cela, FC05. En fait, même s'il m'arrive d'aider mon beau-frère dans la plomberie, d'une façon générale je m'intéresse aux "flux tendus" (j'aime bien cette expression révélant une activité permanente) dans l'espace-temps. Particulièrement dans les circuits semi-ouverts comme ceux de la tuyauterie, la vitesse d'un liquide est un"flux tendu" à 1 dimension, et la pression différentielle en est un autre à 2 dimensions. (Peut-être que la puissance des liquides en est une à 3 D, mais là on tombe hors charte).