Notion de débit

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1 – Etude des réseaux de distribution d’eau. 

1.1 – écoulement permanent.

L’écoulement permanent signifie que la vitesse de circulation du fluide dans un conduit donné est constante.

 1.2 – débit volumique

Définition

On appelle débit volumique, qv, d’eau, à une température et une pression donnée, le volume d’eau s’écoulant par unité de temps (1 s).

qv = S x w unité : m3/s

Avec :
S = section du conduit en m2
w = vitesse dans le conduit en m/s

1.3 – Débit massique

On appelle débit massique, qm, d’eau, la masse d’eau s’écoulant par unité de temps (1s).

qm = qv x ρ.           unité : kg/s

Avec :

q= débit massique en kg/s

ρ = masse volumique en kg/m3

1.4 – Relations entre qv et qm

1.4.1 Rappel : masse volumique

La masse volumique de l’eau est la masse d’1 m3 d’eau à une température donnée.

notée : ρ en kg/m3 pour l’eau : ρ =1000 kg/m3

Expressions mathématiques

 qm = ρ x qv     et.     qv = qm / ρ

avec : qv en m3/s qm en kg/s et ρ en kg/m3

ON CONSIDÉRERA qm CONSTANT 

1.5 – Autres relations

Le débit volumique étant constant, on peut écrire la relation suivante :

S1 x w1 = S2 x w2

ou encore :

S1 / S2 = w2 / w1

1.7 – Calcul de la puissance transmise par l’eau

La puissance thermique transmise par l’eau est proportionnelle à :

→ L’écart entre la température d’entrée d’eau et la température de sortie d’eau.

→ Débit d’eau

→ La chaleur massique de l’eau, pour nous ceau sera constant et égal à 4,185 kJ/(kg x °C)

calcul :

P = qm x c x Δθ

KW = kg/s x kJ/(kg x °C) x °C

2 – Etude des réseaux de distribution d’air

2.1 – Particularité de l’air

La masse volumique de l’air varie fortement avec la température et l’humidité de l’air. C’est pourquoi, il n’est pas possible de considérer constant comme pour l’eau.

2.2 – débit volumique

Définition:

On appelle débit volumique (qv) d’air, à une température et une pression donnée, le volume d’air s’écoulant par unité de temps.

Qv = S x w unité : m3/s

Avec :
S = section du conduit en m2
w = vitesse dans le conduit en m/s

2.3 – Débit massique

On appelle débit massique, qm, d’air, la masse d’eau s’écoulant par unité de temps (1s).

qm = qv x ρ.           unité : kg/s

Avec :

q= débit massique en kg/s

ρ = masse volumique en kg/m3

2.4 – Relations entre qv et qm

2.4.1 – Rappel : volume massique

• Le volume massique de l’air représente le volume qu’occupe 1 kg d’air à des conditions données. notée : ν en m3/kg

• Expressions mathématiques  ν = 1 / ρ

qm = qv / ν      et      qv = qm x ν

avec : qv en m3/s   qm en kg/s     et  ν en m3 /kg

ON CONSIDERERA qm CONSTANT