Comment calcule-t-on les pertes de charge dans une conduite ?

Par la formule de Darcy-Weisbach ΔH = f·(L/D)·v²/(2g). Le coefficient f vaut 64/Re en laminaire ; en turbulent on utilise la corrélation explicite de Swamee-Jain, fonction de la rugosité relative ε/D et de Re. Les pertes singulières (coudes, vannes) s'ajoutent par ΔH = K·v²/(2g).

Quelle est la différence entre pertes linéaires et singulières ?

Les pertes linéaires sont dues au frottement du fluide le long de la conduite (formule de Darcy-Weisbach). Les pertes singulières proviennent des accessoires : coudes (K≈0,9), vannes ouvertes (K≈0,2), tés (K≈1,8), entrée (K≈0,5), sortie (K≈1,0). Sur un réseau court riche en accessoires, les pertes singulières peuvent dominer.

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Pertes de charge

DARCEY-WEISBACH · SWAMEE-JAIN · LINÉAIRES + SINGULIÈRES

Fluide — Eau 20 °C

Ø conduite D (mm)

Débit Q (L/s)

Longueur de conduite L (m)

Rugosité ε — PVC / lisse — 0,0015 mm

Somme des K singuliers ΣK

Pertes singulières (accessoires) : coude 90° ≈ 0,9 · vanne ouverte ≈ 0,2 · Té ≈ 1,8 · entrée ≈ 0,5 · sortie ≈ 1,0. Additionnez les K de votre circuit.

écoulement / grandeur calculée

Résultats — Pertes de charge

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Aide au prédimensionnement — Fluide newtonien incompressible, régime établi, conduite pleine. Résultats indicatifs : les pertes de charge dépendent fortement de l'état réel des conduites et des accessoires. La rugosité ε est une valeur conventionnelle : l'entartrage, la corrosion et les dépôts la font évoluer dans le temps. Conditions d'utilisation.

Pertes de charge : Darcy-Weisbach

L'écoulement réel dissipe de l'énergie par frottement. La perte de charge linéaire (le long de la conduite) se calcule par la formule universelle de Darcy-Weisbach, et les pertes singulières (coudes, vannes, élargissements) s'ajoutent via un coefficient K :

Linéaire : ΔH = f·(L/D)·v²/(2g) Singulière : ΔH = K·v²/(2g) Δp = ρ·g·ΔH

Le coefficient de frottement f vaut 64/Re en laminaire. En turbulent, il dépend de la rugosité relative ε/D et de Re ; ce calculateur utilise la corrélation explicite de Swamee-Jain, qui approche la formule implicite de Colebrook-White à mieux que 1 % sans itération : f = 0,25 / [log₁₀(ε/(3,7·D) + 5,74/Re⁰·⁹)]².

Hypothèses et limites

Fluide newtonien incompressible, régime permanent, conduite en charge (pleine). La rugosité ε est une valeur conventionnelle : l'entartrage, la corrosion et les dépôts la font évoluer dans le temps. Non couverts : écoulements compressibles, surfaces libres, transitoires (coup de bélier), fluides non newtoniens. Pour un dimensionnement définitif, une note de calcul détaillée s'impose.

Sources, normes et références

Normes : Darcy-Weisbach (perte de charge linéaire), Swamee-Jain (approximation explicite de Colebrook-White).

Hypothèses du modèle : Fluide newtonien incompressible, régime permanent établi, conduite circulaire pleine (en charge), rugosité de paroi uniforme et constante dans le temps.

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