Lors du calcul des chutes de pression et des débits dans une tuyauterie, plusieurs paramètres doivent être pris en compte : les variations d'altitude, les frottements, les raccords, la longueur du tronçon et les coudes. Les propriétés physiques de chacun de ces éléments doivent être intégrées aux nombreux calculs nécessaires pour déterminer la pression finale au point d'arrivée.
Perte de charge par frottement
Un frottement existe naturellement entre la paroi interne du tuyau et le fluide qui s'y écoule. Des frottements supplémentaires s'ajoutent lorsque le liquide traverse les vannes, les coudes et divers composants. D'autres facteurs influencent également le frottement : la densité et la viscosité du fluide, les variations de température, ainsi que la longueur, le diamètre et la rugosité de la surface intérieure du tuyau.
Pour calculer le coefficient de frottement, il est nécessaire de connaître la viscosité et la densité du fluide, le diamètre du tuyau ainsi que ses caractéristiques de rugosité. Ces données permettent de déterminer le nombre de Reynolds. Le coefficient de frottement est ensuite obtenu grâce à l'équation de Colebrook-White. Une fois ce coefficient connu, la perte de charge par frottement peut être calculée à l'aide de l'équation de Darcy-Weisbach.
Calcul des pertes de charge dans les raccords
Des chutes de pression se produisent au niveau des raccords, des vannes et des coudes en raison de la perturbation de l'écoulement. La perte causée par un type de raccord spécifique est mesurée au moyen d'expériences réalisées avec différents fluides. Il en résulte un coefficient K, appelé coefficient de perte locale, qui sert ensuite à quantifier la perte engendrée par le raccord concerné.
Calcul des pertes de charge dans les composants
Les composants de la tuyauterie, tels qu'un groupe frigorifique ou un échangeur de chaleur, peuvent également influencer la pression d'écoulement. En règle générale, la chute de pression varie en fonction du débit du liquide ; la plupart des fabricants fournissent d'ailleurs une courbe caractéristique illustrant les pertes de pression de leur produit à différents régimes d'écoulement.
Autres facteurs influençant le débit
La variation d'altitude de la tuyauterie constitue un autre facteur susceptible d'affecter le débit. Une perte de pression se produira si le point d'arrivée se situe plus haut que le point de départ, et inversement si le point d'arrivée est plus bas. L'utilisation de pompes influence également le débit. Les performances des pompes sont fournies par le fabricant et doivent impérativement être prises en compte dans les calculs de chute de pression et de débit.
Source : https://jardin.98905.com/home-repair-maintenance/plumbing/1007076845.html