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 :
qv = 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 :
qv = 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