CHAPITRE 2 : PRESSION ET DEBIT DANS LES CANALISATIONS
La pression relative Prel c'est la valeur de la pression mesurée par rapport à la pression atmosphé- rique. Elle correspond la différence de pression entre
TSTI2D-CHAP 5-COURS-Pression et debit.pdf
Lorsque le liquide est immobile la différence de pression. ?P entre deux points est donnée par la relation fondamentale de l'hydrostatique ci-dessous :.
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2.6.2 Mesure du débit dans un écoulement sous pression. Figure 5 : Relation entre le type d'écoulement et la méthode de mesure appliquée .
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C'est le rapport entre l'effort développé et la surface. Pression atmosphérique: Différence entre la pression primaire et la pression secondaire. DEBIT:.
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Lorsque le liquide est immobile la différence de pression ?P entre deux points est donnée par la relation fondamentale de l'hydrostatique ci-dessous :
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La différence de pression entre deux points A et B d'un fluide au repos est donnée par la relation : Remarque : Cette relation est aussi valable pour
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Dans un circuit hydraulique la pression nécessaire au niveau du refoulement de la pompe peut être difficile à déterminer Il est impératif de prendre en
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5 4 VARIATION DE PRESSION/VITESSE DANS UN CIRCUIT DE FLUIDE 28 Énoncer la relation entre le débit massique et le débit volumétrique
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Relation intéressante lorsque on souhaite déterminer la perte de charge sur l'air d'une batterie soumis à un échauffement ou refroidissement sous un débit
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La formule de base est la suivante : ?? = P / (1005 m''' qv) où m''' [kg/m3] est la masse volumique et qv [m3/s] le débit-volume L'EMPLOI DE LA FORMULE La
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La pression relative est une mesure de pression sans l'influence de la pression Le débit est une mesure du taux de variation d'un volume d'un
Quelle est la relation entre la pression et le débit ?
Le débit est une grandeur scalaire qui s'exprime en mètres cubes par seconde (m3/s). La différence entre la pression et le débit est que la pression est une force exercée sur une surface par un fluide en équilibre, tandis que le débit est le volume de fluide qui traverse une surface en unité de temps.Comment calculer la pression à partir du débit ?
On utilise un capteur de pression différentielle pour faire la mesure de débit brut, volumique, selon la formule Débit = K x ??P, or, le facteur K est lié à la vitesse de passage, la température, la pression du gaz, et au type de déprimogène, cela influe sur deux de ses constituants : le coefficient de décharge, et leEst-ce que le débit augmente avec la pression ?
Pour augmenter le débit d'un fluide en circulation, il est nécessaire d'augmenter l'écart de pression qui génère la circulation. Par ailleurs cet écart de pression correspond aux pertes de charge entre les 2 points de mesure ; Si l'on augmente le débit dans un circuit ou un équipement les pertes de charge augmentent.- Le débit est une quantité d'eau (en mètres cubes ou en litres) qui coule de votre robinet pendant un temps donné (par seconde, par minute). Plus il faut de temps pour remplir un récipient (un évier, un seau,…), plus le débit est faible. La pression est une force exercée par l'eau sur une surface.
CHAPITRE 2 : PRESSION ET DEBIT DANS
LES CANALISATIONS
1 Pression dans un fluide
1.1 Notion de pression
La pression est égale à la valeur de la force pressante sur la surface où s"exerce cette force. La
pression s"exerce perpendiculairement à la surface considérée. La Pression est donnée par la relation suivante :P=FSavec P la pression en pascal (Pa), F la force en newton (N) et S la surface en mètre carré (m2)
Remarque: Dans le système international, la pression s"exprime en pascals mais il existe de nombreuses autres unités comme le bar (1 bar =105Pa)1.2 Mesure de la pression
La pression se mesure avec un manomètre. Il existe différents types de manomètres comme lemanomètre à tube de Bourdon (Figure 1.) ou le manomètre à membrane (Figure 2.).Figure1 - Manomètre à tube de Bourdon
1Figure2 - Manomètre à membrane
1.3 Différentes mesures de pression
Les manomètres peuvent mesurer une pression :
a bsolue r elative di fférentielleLa pression absoluePabs, c"est la valeur de la pression mesurée par rapport au vide. Elle correspond
la pression réelle.La pression relativePrel, c"est la valeur de la pression mesurée par rapport à la pression atmosphé-
rique. Elle correspond la différence de pression entre la pression absolue et la pression atmosphérique.P
rel=Pabs-PatmLa pression différentielleΔP, c"est la valeur de la différence entre deux pressions dont l"une sert
de référence.ΔP=P2-P1ABSOLUE RELATIVE DIFFERENTIELLE Mesurée par rapport Mesurée par rapport à la Mesure d"une différence au vide pression atmosphérique entre deux pressions baromètre manomètre manomètre différentiel P absPrel=Pabs-PatmΔP=P2-P1Figure3 - Différentes mesures de pression
22 Principe fondamental de l"hydrostatique
On considère les pressionsPAetPBen deux points A et B d"un fluide au repos. On notezAet z Bles hauteurs respectives des points A et B. (Figure 4.)-z B-zA×B×A
hFigure4 - Principe fondamental de l"hydrostatique
Les pressionsPAetPBsont données par la relation (principe fondamental de l"hydrostatique) :PA+ρgzA=PB+ρgzBavecPAetPBpressions aux points A et B (Pa),ρmasse volumique du fluide (kg.m-3), g intensité
de la pesanteur (m.s-2) etzAetzBaltitudes des points A et B (m) Si on notehla différence entre les altitudeszAetzB(h=zA-zB), la relation précédente permet d"écrire la différence de pression entre les points A et B :PB-PA=ρgh3
3 Ecoulement stationnaire
Un écoulement est stationnaire si toutes les grandeurs physiques (pression, température, massevolumique, vitesse ...) qui le caractérisent en différents points du fluide ne dépendent pas du temps.
Par exemple, pour un écoulement stationnaire la vitesse en différents points du fluide ne change pas
au cours du temps. Cela signifie que les vitesses en ces différents points seront les mêmes à un autre
instantt. Mais les vitesses en ces différents points peuvent être différentes. (Figure 5.)×××ABC
v Av BvC×××ABC
v Av BvCàt= 0àtFigure5 - Ecoulement stationnaire
3.1 Débits massiques et volumiques lors d"un écoulement stationnaire
3.1.1 Débit volumique
Le débit volumiqueDVest égal au volume écoulé par unité de temps :D V=Vt avecDVle débit volumique (m3.s-1),Vle volume (m3) ettle temps (s).Le débit se mesure à l"aide d"un débitmètre (débitmètre à venturi, débitmètre à ultrasons ...)
3.1.2 Débit massique
Le débit massiqueDmest égal à la masse écoulée par unité de temps :D m=mt avecDmle débit massique (kg.s-1),mla masse (kg) ettle temps (s). Remarque: Il existe une relation entre le débit volumique et le débit massique : Dm=ρ×DVavecDmle débit massique (kg.s-1),ρmasse volumique du fluide (kg.m-3) etDVle débit volu-
mique (m3.s-1).3.2 Vitesse moyenne d"écoulement
Lors d"un écoulement stationnaire, le débit volumiqueDVest relié à la sectionSde la canalisation
et à la vitesse moyenne d"écoulement par la relation :DV=vmoy×SavecDVle débit volumique (m3.s-1),vla vitesse (m.s-1) et S la surface de la section de la
canalisation (m2). 43.3 Loi de conservation de la masse
En régime permanent, à chaque instant, la masse de fluide qui entre dans une canalisation estégale à la masse du fluide qui en sort. Le débit massique est donc le même à travers toutes les sections
droites d"un même tube.(Figure 6.) On a la relation : D m,1=Dm,2S 1S 2?v 1?v2Figure6 - Loi de conservation de la masse
Remarque: Si le fluide est incompressible (sa masse volumique est constante et ne dépend pasde la pression), le débit volumique est le même à travers toutes les sections droites d"un même tube
et on a la relation :DV,1=DV,23.4 Conservation des débits
On considère les débitsDV1,DV2etDV3à travers les sections respectives différentesS1,S2etS3
des trois canalisations. (Figure 7.) On a alors la relation :DV1=DV2+DV3D
V1D V2DV3Figure7 - Conservation des débits
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