Quelques notions d`hydraulique…

Technologie sanitaire – 5 & 6P52
Notions de base en hydraulique : Débit, vitesse, pression
Pierre Dessers – chargé de cours
Ecole polytechnique de Herstal - 1 -
Quelques notions d’hydraulique…
LA SECTION
La section de la tuyauterie est la surface (ronde) intérieure. Nous l’appellerons « S »
S = πR² ou encore πD²
4
Pour rappel, la valeur de π est toujours de 3,1416
En hydraulique, les sections ou surfaces s’expriment toujours en centimètres carré
(cm²)
Une mesure précise des tubes de petit diamètres s’effectue avec un pied à coulisse ;
pour les gros diamètres il est fait usage d’une règle ou d’un mètre…
LE DEBIT
Le débit est l’association d’un volume et d’un temps donné. Nous l’appellerons « Q »
Exemple : Quantité d’eau écoulée : 10 litres
Durée de l’écoulement : 20 secondes
Débit : Q = 10(L) / 20 (s) = 0,5 L/s
En hydraulique les débits sont exprimés en L/s ; L/mn ; M³/H
L’outil permettant la mesure s’appelle un débimètre…
LA VITESSE
La vitesse est la longueur parcourue en un temps donné. Nous l’appellerons « V »
Exemple : Le déplacement : 40 Mètres
La durée : 20 secondes
La vitesse : V = 40(m) / 20(s) = 2 m/s
Dans les installations d’eau sanitaire, les vitesses sont exprimées en mètre par
seconde (m/s)
Elles vont jusqu’à 3m/s, ce qui correspond à environ 10 Km/h !

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Notions de base en hydraulique : Débit, vitesse, pression
Pierre Dessers – chargé de cours
Ecole polytechnique de Herstal - 2 -
LA PRESSION
La pression est l’association d’une FORCE avec une surface donnée. Nous l’appellerons
« P ».
En statique, la force « F » exercée au sol par un corps est égale à son poids.
Exemple : Force : F = 8 kg
Surface au sol : S = 2x2 = 4cm²
Pression : P = 8kg = 2kg/cm²
4cm²
P = F / S
A l’inverse, une pression « P » qui agit sur une surface « S » communique une force
« F » F = P x S
Une hauteur de 10m de colonne d’eau équivaut à une pression de 1kg/cm²
ou 1 Bar
Une pression statique est une pression qui se mesure sans écoulement.
Une pression dynamique est une pression qui se mesure avec écoulement
Les pressions se mesurent avec un manomètre ou un tube en U

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Notions de base en hydraulique : Débit, vitesse, pression
Pierre Dessers – chargé de cours
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LIEN ENTRE LE DEBIT, LA VITESSE ET LA PRESSION DANS
UNE SECTION DONNEE.
Il existe un lien entre la vitesse et la pression.
A une pression P1 correspond une vitesse V1
A une pression P2 correspond une vitesse V2
Mais la vitesse n’est pas proportionnelle à la pression et le débit non plus…
Exemple : multiplions une pression par 4
P1 = 4bar Nous mesurons : P2 = 16bar
Q1 = 20L /mn Q2 = 40L/mn
Le débit mesuré est seulement 2X supérieur et non 4X comme on aurait pu l’imaginer…
Q2 = Q1 x √4
Relevons dans un tableau les mesures effectuées :
Exemple : Pour une pression de 1bar, une vitesse de 1m/s et un débit de 10L/mn
Voyons comment varie la vitesse et le débit quand la pression varie…
Si la pression devient
2
3
4
6
8
10
12
16
bar
Vitesse
1,4
1,7
2
2,45
2,8
3,15
3,45
4
m/s
Débit
14
17
20
24,5
28
31,5
34,5
40
L /m
Pour une section donnée :
Les débits varient comme la racine carrée des pressions.
Si la pression est 2 fois plus petite, le débit est seulement √2 fois plus petit (soit 1,4 fois
plus petit)
Si la pression est 4 fois plus grande, le débit est seulement √4 fois plus grand (soit 2 fois
plus grand)