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  Mécanique des fluides  

Maxicours vous propose de decouvrir un extrait de quelques cours de Mécanique des fluides. Pour proposer un accompagnement scolaire de qualite en Mécanique des fluides, toutes nos ressources pédagogiques ont été conçues spécifiquement pour Internet par des enseignants de l'Education nationale en collaboration avec notre équipe éditoriale.

Débit et vitesse (1)  
  • 1. Introduction
  • 2. Influence du diamètre des sections
  • 3. Régimes d'écoulement : nombre de...
  • 4. Vitesse, aspiration, refoulement

1. Introduction 

De façon générale, le débit (Qv) se définit comme étant un certain volume de matière qui se déplace dans un temps déterminé.

Prenez, par exemple, le nombre d'automobiles qui circulent sur une autoroute durant 1 heure. On exprime le débit ou volume de circulation pendant cette période par la formule mathématique suivante :

.

Or, vous savez par expérience que le volume de circulation routière varie selon la rapidité du trafic et le type de route emprunté par les automobilistes. Ainsi, plus l'espace pour rouler est important, plus la circulation en est facilitée. On peut donc dire que le débit des automobiles dépend directement de la vitesse linéaire des véhicules et de la grandeur (section) de la route.

Si les voitures utilisent les routes pour circuler, en hydraulique, les fluides utilisent des conduites étanches indéformables.

Le débit est le volume de fluide (en mètres cubes ou en litres) qui circule dans une conduite, divisé par une unité de temps (minute ou seconde).

Facteurs déterminant le débit :

Tout comme dans l'exemple de la circulation automobile, le débit (Qv) de fluide dépend directement de la vitesse (V) linéaire de ce fluide et de la section (S) de la conduite (figure 1.1) où :

          - Qv = volume par unité de temps (débit volumique).

          - V = déplacement linéaire des particules fluides en unités de longueur par unité de temps (vitesse exprimée en m/s en SI).

          - S = surface en unités carrées de la section prises perpendiculairement au déplacement du fluide.

Le débit qui circule dans la conduite est égal au produit de V par S, d'où la formule générale .

Voyez maintenant une application concrète de cette formule.

Quel serait le débit d'un fluide (en l/min) qui circule dans une conduite de 50 mm de diamètre à une vitesse de 100 mm/s ?

Grâce à la formule  avec :

, on obtient :

;

Qv = 196 350 mm3/s.

Transformons en l/min :

1 L = 1000000 mm3 ;

1 min = 60 secondes ;

Qv = 196 350  10-6  60 l/min

Qv = 11,781 l/min.

Rappel :
La première machine hydraulique date de plusieurs siècles avant notre ère. Il s'agissait en fait d'une roue à palettes destinée à l'irrigation. Munie d'augets sur son pourtour ou accouplée à une chaîne de godets, elle permettait d'amener l'eau d'une rivière jusqu'au niveau du terrain à irriguer.

...
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