Mécanique des fluides · Conduites

Perte de charge dans une conduite

Calculez la vitesse, le nombre de Reynolds, le facteur de frottement de Darcy, la perte de pression et la hauteur de charge dans une conduite circulaire droite.

Créé le v1.0

Par Thibaut Grzelak, ingénieur calcul mécanique

Écoulement en conduite
01

Données du calcul

Configuration
Conduite et écoulement
m
mm
L/s
m/s
Calculée automatiquement à partir de Q et D.
Propriétés du fluide
kg/m³
mPa·s
mm
Valeur initiale proche d’un acier commercial neuf.

Résultats à jour.

03

Résultats

Hauteur de charge
0,25m

h_f = Δp/(ρg).

Débit volumique
2L/s

Débit traversant la conduite.

Vitesse moyenne
1,02m/s

v = Q/A.

Nombre de Reynolds
50 736—

Identifie le régime d’écoulement.

Facteur de Darcy
0,02369—

Facteur sans dimension f.

Rugosité relative
0,0009—

ε/D.

Gradient de pression
245,39Pa/m

Δp/L.

Aire de passage
19,63cm²

A = πD²/4.

Régime turbulent : facteur f résolu par Colebrook–White en 3 itérations, sans arrondi intermédiaire.

Voir le détail du calculFormules, application numérique et résultats sans arrondi intermédiaireOuvrir ↓

Note de calcul

Détail complet

1. Aire de passage

Formule—
Application—
Résultat—

2. Débit et vitesse

Formule—
Application—
Résultat—

3. Nombre de Reynolds

Formule—
Application—
Résultat—

4. Rugosité relative

Formule—
Application—
Résultat—

5. Facteur de frottement

Formule—
Application—
Résultat—

6. Perte de pression

Formule—
Application—
Résultat—

7. Hauteur et gradient

Formule—
Application—
Résultat—

Conduite circulaire droite, diamètre constant, écoulement permanent d’un fluide incompressible. Les pertes singulières, variations de niveau, pompes, vannes et accessoires ne sont pas inclus.

01Formules et symboles

Relations utilisées

AπD²/4Aire de passage
ReρvD/μNombre de Reynolds
f64/ReRégime laminaire
f1/√f = −2 log₁₀(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√f))Colebrook–White
Δpf(L/D)ρv²/2Darcy–Weisbach
hfΔp/(ρg)Hauteur de charge
02Hypothèses et limites

Domaine de validité

  • Écoulement permanent dans une conduite pleine.
  • Fluide incompressible et propriétés constantes.
  • Diamètre intérieur et rugosité constants.
  • La zone 2 300 ≤ Re < 4 000 est signalée comme transitoire : le facteur affiché reste indicatif.
  • Les pertes singulières doivent être ajoutées séparément.
03Exemple de vérification

Cas numérique de référence

  1. Eau à 20 °C, D = 50 mm, L = 10 m, Q = 2 L/s et ε = 0,045 mm.
  2. v = 1,01859 m/s ; Re = 50 736 ; ε/D = 0,0009.
  3. f = 0,023694 ; Δp = 2,45394 kPa ; hf = 0,25068 m.
04Références

Références techniques

  1. Darcy–Weisbach equation for major losses in straight pipes.
  2. Colebrook, C. F., turbulent flow in pipes with particular reference to the transition region between smooth and rough pipe laws.
  3. Les propriétés proposées pour les fluides sont des valeurs usuelles ; confirmer la température et la fiche du fluide pour un calcul contractuel.