pression débit

[josegaf]

Bonjour à tous, je suis nouveau.
J'ai fais plusieurs recherches sur le net sans jamais obtenir de réponse claire, peut être quelqu'un pourra me répondre.

Exposé :

- à un point précis de ma canalisation, je peux très facilement connaitre le débit d'eau : 2 m3/heure
- je connais le diamètre intérieur de la canalisation par laquelle s'écoule cette eau : 19 mm
- La vanne qui ouvre le circuit est située à la fin de cette canalisation, à l'endroit ou s'écoule l'eau

question :

- Puis-je en déduire la pression dans ma canalisation juste avant la vanne lorsqu'elle sera fermée ?
- Puis-je en déduire la vitesse de l'eau à la sortie de ma vanne ?

Merci d'avance.
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[gts2]

- Puis-je en déduire la pression dans ma canalisation juste avant la vanne lorsqu'elle sera fermée ?

Non : cela dépend de beaucoup trop de choses, en premier de la longueur de la canalisation.

- Puis-je en déduire la vitesse de l'eau à la sortie de ma vanne ?

Là oui, le débit se conserve et au premier ordre le débit c'est la vitesse fois la section.

[josegaf]

Salut gts2,
merci pour ta réponse,
j'ai bien capté la réponse 2, le débit(m3/s) = vitesse(m/s) X section(m²)
J'ai vraiment beaucoup de mal avec la réponse 1.
Ma canalisation fait 10 cm sans aucun dénivelé, çà peut t'aider à répondre ?

[FC05]

J'ai vraiment beaucoup de mal avec la réponse 1.
Ma canalisation fait 10 cm sans aucun dénivelé, çà peut t'aider à répondre ?

Non, il n'y a pas de réponse possible avec si peu de données.
Si le tuyau est relié à un réseau d'eau potable, cette pression peut changer au cours de la journée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[josegaf]

Super merci FC05,
mais dans l'hypothèse ou mon débit de 2 m3 / h ou 2000 litres/h.
Ramenons cette hypothèse à 1 seconde :
estimons donc que le débit est de 0.55 litres/seconde,
une canalisation de 1 ml sans déclivité de 19 mm intérieur,
peut ont déduire la pression dans la canalisation pendant cette seconde ?

[gts2]

Non, on peut simplement calculer la différence de pression entre les deux extrémités.

[josegaf]

Merci gts2,
Et bien je suis déçu,
j'étais sur que c'était intimement lié.
Car si on augment la pression avec la même canalisation, la vitesse augmente, le débit aussi. Et vice versa.
Je décourage pas d'avoir un autre avis.

[gts2]

Bien sûr que c'est lié, mais en prenant une analogie électrique, connaitre ce qui se passe dans UNE résistance du circuit, ne permet pas de déterminer la fem du générateur (sauf circuit simpliste un générateur+une résistance).
Donc là il y a déjà le robinet, si vous l'ouvrez plus ou moins grand, le débit change, ensuite il y a le reste de la tuyauterie (de manière à remonter à une pression stable) ...

[f6bes]

Merci gts2,
Et bien je suis déçu,
j'étais sur que c'était intimement lié.
Car si on augment la pression avec la même canalisation, la vitesse augmente, le débit aussi. Et vice versa.
Je décourage pas d'avoir un autre avis.

La longueur de canalisation..influent sur la PRESSION elle meme.
Plus c'est long, plus on perd de pression....
Avec 100m de canalisation , c'est pas pareil qu'avec 1000 m. pour une meme pression au départ.
A+

[le_STI]

Salut,

je rejoins les collègues : tes données ne permettent pas de connaitre la pression lorsque la vanne sera fermée.

Tout ce qu'on peut dire c'est que, lorsque la vanne sera fermée, la pression se stabilisera dans toute la canalisation et aura donc la valeur de la pression à l'entrée.

[josegaf]

Merci, mais là je suis perdu ; j'ai rien compris à la résistance électrique ou la FEM du générateur.
Alors pour le robinet, je l'ouvre à fond durant la mesure de débit.
Et pour la canalisation, je répète elle fait 1 ml sans déclivité ni aucune contrainte.

[josegaf]

C'est justement la pression à l'entrée que je voudrais connaitre, avec les données du problème :
débit de 0.55 litres/seconde,
une canalisation de 1 ml sans déclivité de 19 mm intérieur.
Mais si vous savez pas, c'est pas grave.

[le_STI]

Et au bout des 1ml il y a quoi ? Un réservoir ? Un château d'eau ? Une pompe ? Une canalisation plus grosse ? Une nourrice ?

On sait pas...

[josegaf]

La longueur de canalisation..influent sur la PRESSION elle meme.
Plus c'est long, plus on perd de pression....
Avec 100m de canalisation , c'est pas pareil qu'avec 1000 m. pour une meme pression au départ.
A+

Merci f6bes, j'ai bien saisi que l'on a des pertes de de charges selon la déclivité, la longueur et le diamètre de la canalisation.
Je voudrais que vous imaginiez que l'on rende ces pertes négligeables,
et enfin savoir si on peut déduire la pression d'eau dans l'hypothèse ci-dessous :

J'ai une canalisation de 1 ml et de 19 mm de diamètre intérieur, je la coupe nette pour laisser couler l'eau pendant une seconde.
A la fin de cette seconde, j'ai 55 cl d'eau sortis de ma canalisation.
Puis-je en déduire la pression que j'avais avant de couper ma canalisation ?

Les réponses qui sont orientés par "ça dépend de" ne fond pas avancer le schmilblick.

Les réponses qui expliquerait "clairement" pourquoi il est impossible de déduire la pression dans cette canalisation sont les bien venues.

Mais la formule mathématique qui répondrait parfaitement au problème serait le graal.

[josegaf]

le_STI, je ne sais pas bien à quoi servent tes questions. Si mon sujet n'a pas été très bien amené,
Il ne s'agit pas d'un cas précis,
il s'agit pour moi de trouver un outil de calcul qui pourrait aider de futurs lecteurs.

[gts2]

Je poursuis mon analogie :


Votre tuyau c'est R1, votre robinet le K en dessous.
R3 et R4 ce sont vos voisins et K leur robinet
R2 c'est la canalisation qui va du chateau d'eau à chez vous
R5 c'est la tuyauterie entre votre tuyau et le compteur d'eau.

Vous fermez K, vous mesurez I dans R1. R1 est connue puisqu'on connait la longueur, le diamètre...
Vous ouvrez K, calculez la tension à l'entrée de l'interrupteur (sachant que le voisin a pu fermer/ouvrir son interrupteur)

Vous voyez bien que, à partir de la seule donnée de I et de R1, si vous ne connaissez pas l'état des inter des voisins ni R5 ni R2 ... vous ne pouvez le faire.

[josegaf]

Salut gts2,
je comprends beaucoup mieux le raisonnement.
Mais il ne réponds pas du tout à la question.
Dans le cas que j'ai exposé, il faut supposer que l'on ignore totalement ( la pression résultante du château d'eau, ce que peuvent faire les voisins et la résistance des vannes et tuyaux ).
Ce test qui ne durerait qu'une seconde ne prendrait en considération que le débit et le diamètre.
HYPOTHESES :

- à un instant (t), il y a une pression précise (inconnue) dans ma canalisation de 19 mm
- si je coupe cette canalisation, pendant une seconde s'écoulera 55 centilitres.

Peux tu ou pas en déduire la pression qu'il y avait à l'endroit de la coupe à l'instant (t) ?

[Bounoume]

Les réponses qui expliquerait "clairement" pourquoi il est impossible de déduire la pression dans cette canalisation sont les bien venues.

alors on recommence.... encore..... mais à question mal posée réponse impossible.....
alors re-posons et limitons LE problème:
un tuyau rigide, de section cylindrique, de diamètre 19 mm, droit, horizontal, de longueur 1 mètre.
A l'extrémité A tu imposes un débit d'eau de 2 m3/heure ....
l'extrémité B est ouverte... ce qui implique que à cet endroit la ,pression du liquide est égale à la pression atmosphérique... ou, pour faciliter d'éventuels calculs, à la pression relative* zéro

*pression relative.. sous entendu à la pression atmosphérique ambiante..

Qu'il y ait un robinet, ou un sifflet ou un âne coiffé et percé..... on s'en fout pour le moment.....
On DOIT seulement supposer que le dit robinet est largement ouvert (par exemple c'est une vanne quart de tour come celle-là)
https://media.adeo.com/mkp/3702a58d2...=80&fit=bounds
la pression en sortie est par définition zéro, quel que soit le débit qui sort librement. Mais si tu veux pinailler, tu peux mesurer la pression au centre de la veine liquide, ou 0.0003 millimètres avant la position 'sortie' et là on pourra calculer une différence de pression entre ce point et le point défini comme 'sortie' du tube....
Simplement, si le débit est -empiriquement défini comme- faible, la différence de pression mesurée changera très peu quand le 2 eme point de mesure sera peu éloigné du premier.... ce changement sera estimé à bon droit comme négligeable -et assimilé à zéro !

La question intelligente que tu n'as pas posé:
quelle est alors la pression à l'entrée A du tube?
Là on peut calculer et te répondre de façon exacte..... ça dépend de la loi de Poiseuille et de la dénivellation la dénivellation étant nulle il reste uniquement

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89..._de_Poiseuille

tu veux fermer le robinet.. alors, quand le robinet est fermé, on t'a donné la réponse... mais pendant que tu fermes.. il n'y a aucune réponse possible..... à moins de modéliser et le robinet, et la fonction qui définit l'évolution de la forme du robinet dans le temps... ET la fonction qui régit la délivrance de l'eau en amont A (parce que tu dois comprendre que, quand on ferme le dit robinet, il est impossible que la source continue à pisser un débit constant de 2 m3/heure... sinon elle devrait fournir une pression telle que tout devrait exploser pour que l'eau continue à passer...


alors, ta dernière...

Ce test qui ne durerait qu'une seconde ne prendrait en considération que le débit et le diamètre.
HYPOTHESES :

a)- à un instant (t), il y a une pression précise (inconnue) dans ma canalisation de 19 mm
b)- si je coupe cette canalisation, pendant une seconde s'écoulera 55 centilitres.

b)-tu 'coupes' ça veut dire quoi?
sectionner transversalement le tube à la meuleuse ou la tronçonneuse? ou bien écraser le tube? ou bien le boucher par intervention de l'enchanteur Merlin? ou bien fermer brutalement le robinet situé à l'extrémité B?

a)-Là tu galèges: avant cette manoeuvre brutale, au contraire, il y a une pression bien définie dans le tube, donnée justement par la loi de Poiseuille (simplement si l'emplacement de la manoeuvre tordue n'est pas l'extrémité, la grandeur L sera différente

[gts2]

Bonjour;

Puisque l'analogie électrique vous convient, on fait au plus simple : un robinet, votre tuyau R0 et l'équivalent de tout le reste R1 vous amenant à une pression stable P0 (disons la pression régnant dans la canalisation qui passe dans la rue)

Lorsque le robinet est fermé PA=PB=PC=P0.
Lorsque vous fermez le robinet, PA passe à zéro et PB s'obtient par un pont diviseur PB=P0*R0/(R0+R1). SI on connait I (le débit), on a PB=R0 I. Et R0 peut se calculer (pas par la formule de @Bounoume qui suppose un écoulement laminaire) connaissant les caractéristiques du tuyau. Vous voyez bien que pour remonter à P0, c'est insuffisant, il faut aussi connaitre R1 i.e. le reste de la canalisation.

[josegaf]

Salut Bounoume, et merci pour ta réponse,
à b) je répondrais "je coupe, c'est une vue de l'esprit qui sous entend que je libère toute la pression (soit j'ouvre la vanne à fond)",
j'ai mis ça car certains, pourraient répondre à côté et dire ça dépend de ta vanne.
Pour a) je connaissais pas "tu galèges"
Et lorsque je dis canalisation de 1 ml, pour pas que l'on me dise, ça dépend de la pression au départ, la longueur du tuyau et que sais-je.
Pour la loi de pouiseuille :
Elle a l'air très bien, sauf que je ne sais pas qui est "deltaP", qui est "petit n" ?, qui est "grand L"?, "grand R à l'exposant 4 c'est bien le rayon" ?, qui est "grand D"?, qui est "petit v"?
Quelles sont les unités à utiliser ?

[gts2]

Pour la loi de pouiseuille : Elle a l'air très bien, sauf que je ne sais pas qui est "deltaP", qui est "petit n" ?, qui est "grand L"?, "grand R à l'exposant 4 c'est bien le rayon" ?

Pour ce qui est des notations, le lien wikipedia les donne, à un détail près, ΔP c'est la différence de pression motrice (P+ρ g h), mais comme ici la canalisation est horizontale ...
La loi de Poiseuille "a l'air très bien" mais est inapplicable ici : titre de l'article de Poiseuille : "Recherches expérimentales sur le mouvement des liquides, dans les tubes de très petits diamètres."

[le_STI]

Et lorsque je dis canalisation de 1 ml, pour pas que l'on me dise, ça dépend de la pression au départ, la longueur du tuyau et que sais-je.

Malheureusement, ta question étant "quelle sera la pression lorsque la vanne sera fermée", la réponse dépend de TOUT ce qui se trouvera avant la vanne...

Un même débit vanne ouverte peut être obtenu a partir d'un réservoir à faible pression et en ayant très peu de pertes de charges dans le circuit hydraulique, ou en ayant un réservoir à haute pression mais un circuit hydraulique ayant énormément de perte de charge.
Une fois la vanne fermée, la pression se stabilisera à la valeur du réservoir, soit très basse dans un cas et très haute dans l'autre...

Donc le problème tel que posé n'est pas résoluble.

[Bounoume]

Elle a l'air très bien, sauf que je ne sais pas qui est "deltaP", qui est "petit n" ?, qui est "grand L"?, "grand R à l'exposant 4 c'est bien le rayon" ?, qui est "grand D"?, qui est "petit v"?

la réponse est dans le début de l'article de wikipedia.... déjà cité https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89..._de_Poiseuille
la valeur du fluide η (viscosité dynamique) est une constante ,qui dépend du liquide qui s'écoule..... de sa température .... je n'en sais pas plus... il y a plusieurs unités, bob moyen de se tromper et de faire des calculs faux...
simplement si tu as envie de faire des calculs... voici https://fr.wikipedia.org/wiki/Viscosit%C3%A9_dynamique

mais en fait ce qui compte pout toi, c'est de connaitre le principe du calcul, dans un écoulement présumé laminaire.. ça veut dire pas trop brutal, pas trop rapide, et dans un contenant de profil bien régulier, qui ne crée aucune turbulence, aucun tourbillon....
en pratique, dans ce cas, la différence de pression entre 2 points distants est proportionnelle à la distance et au débit, et inversement proportionnelle au carré de la surface de la veine liquide...
en plomberie ordinaire, ça suffit amplement......


Mais dès lors que ça tourbillonne dedans, la loi globale ne s'applique plus... et alors soit on construit une maquette et on fait des mesures expérimentales, soit on tente de faire calculer un modèle par ordinateur.... avec peu de chances (ou aucune...) de réussir à un résultat pas complètement faux.........

[josegaf]

Salut STI,

Je suis bien au fait que la pression dépend de tout ce qui se trouvera avant la vanne.

Pourriez vous effacer des formules mathématiques toutes les variables que vous citez,

et considérer que pendant une seconde :

- une pression existe dans ce tube de 19 mm de diamètre (je la connais pas)

- je sectionne ce tube de façon instantanée, pendant la seconde qui suit, 0.55 litres d'eau s'écoule.

Pouvez vous en déduire la pression qui était présente dans ce foutu tube avant que je le sectionne?

[gts2]

Combien de fois faudra-t-il le dire : NON.

Réponse calculatoire message #19, réponse en clair message #22 de @le_STI

[josegaf]

Merci gts, mais c'est pas bien sur que je m'adressais à toi.
Je suis même sur que je m'adressais le_sti.
Il aura peut être une autre approche que la tienne.
Car la tienne ressemble à un bulldozer qui sait tout, explique tout sans jamais amener de preuve à quoi que ce soit.
Les réponses les plus construites sont insuffisantes pour moi, c'est peut être que ça me dépasse.
Mais te concernant, je ne comprends pas pourquoi tu t'acharnes à essayer de clôturer mes interrogations sans aucun argument intelligent de ta part.
Si tu veux bien, ne réponds plus, tu pollue un peut mon sujet.
Par contre si le_sti accepte de me répondre, je suis tout ouïe.

[Bounoume]

mais si! il y a une réponse! lui, il sait deviner la pression! que tu demandes!

le devin plombier

[le_STI]

josegaf, ce n'est pas moi qui ait posté les formules.

Ta nouvelle demande, si je comprends bien, serait de connaître la pression dans le tuyau, 1 mètre en amont de la sortie, lorsque la vanne est totalement ouverte ?

Dans ce cas ça peut effectivement se calculer en faisant quelques hypothèses, comme par exemple dans le message #18 avec la loi de Poiseuille.

[FC05]

Sinon pour mesurer la pression, il y a un truc, ça s’appelle un manomètre ...

On ne mesure jamais pas la pression (statique ici) avec un débitmètre, car c'est ici la question.
C'est un peu comme mesurer une tension avec un ampèremètre, "y a en a qui ont essayé".