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Problème avec un tuyau d'arrosage

Posté par
NNIIKKOO
15-10-12 à 14:13

Bonjour,


est-ce-que quelqu'un pourrait répondre à cette question: pourquoi lorsqu'on bouche partiellement le bout d'un tuyau, l'eau sort avec plus de vitesse?
(je ne sais pas la réponse)

(Vu qu'il me semblait que la pression était censée être la même dans les deux cas et donc la vitesse aussi. Le débit par contre diminue bien sûr...)

Edit Coll : forum modifié

Posté par
Iamat
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 14:26

Salut,

Le débit étant constant (en m3 par minute par exemple), si tu diminues la section de sortie, tu dois augmenter la vitesse de sortie car

débit (m3/min) = section (m²) * vitesse (m/min)

Posté par
NNIIKKOO
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 14:47

d'accord, mais je croyais le débit était plus petit lorsqu'on bouche le tuyau en partie:
l'eau passe plus rapidement, mais il me semble que l'on met plus de temps à remplir un même récipient...
est-ce vrai?

Posté par
Iamat
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 14:59

En pratique,

Le fait de diminuer la section augmente les perte de charge, le débit diminue donc un petit peu, mais contrairement à ce que tu disais la pression dans le tuyau augmente aussi.

Posté par
J-P
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 15:30

Sauf erreur de calcul, on a:

v = racinecarrée[2.(P1-Po)/Rho]
D = S.racinecarrée[2.(P1-Po)/Rho]

Avec v la vitesse de sortie de l'eau du tuyau.
P1 la pression dans le tuyau juste en amont du trou de sortie.
Po la pression à l'extérieur du tuyau (P atmosphérique)
Rho le masse volumique de l'eau

D le débit à la sortie du tuyau et S la section du trou de sortie du tuyau.
-----

Si on obstrue en partie la sortie du tuyau, S diminue, le débit diminue ...
Les pertes de charge dans le tuyau diminuent (puisque le débit diminue) et donc P1 augmente ---> v augmente.

Ne pas confondre, les pertes de charges dans l'ensemble du tuyau avec ce qui se passe juste au niveau du trou de sortie.
P1 = la pression à débit nul (due à la hauteur d'eau depuis le chateau d'eau) - pertes de charge dans le tuyau (compte non tenu de l'orifice de sortie, supposé de longueur quasi nulle)

Sauf distraction.  

Posté par
NNIIKKOO
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 17:19

je ne sais pas si j'ai bien compris:
mais donc la vitesse instantanée au temps t=0 est la même dans le cas d'un grand ou petit orifice?
et c'est seulement après perte de charge (proportionnelle au débit) au temps t>0 que la pression et donc la vitesse de sortie change?

Posté par
J-P
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 17:43

Pour un même tuyau raccordé au réseau de distribution d'eau :

Si on diminue la section de l'orifice de sortie (et rien d'autre):

Le débit diminue, la vitesse de l'eau à l'intérieur du tuyau diminue, la pression dans le tuyau (près de la sortie) augmente (car moins de perte de charge dans le tuyau) et la vitesse de sortie de l'eau du tuyau augmente (puisque la différence de pression aux "bornes" du trou de sortie a augmenté).

Posté par
NNIIKKOO
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 18:10

d'accord merci ^^,

mais j'aimerais reformuler ma question précédente:
soit un même tuyau relié à un réseau... qui n'a pas d'orifice de sortie.
au temps t=0, on en crée 1 (un orifice de sortie).
la vitesse instantanée en t=0 dépend elle de la surface de l'orifice ou non?

Posté par
NNIIKKOO
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 18:12

et à quoi est dûe concrètement la différence de charge?

Posté par
J-P
re : Problème avec un tuyau d'arrosage 15-10-12 à 20:26

Les pertes de charges (donc de pression) sur la longueur du tuyau sont dues, pour une bonne part, au frottement de l'eau sur l'intérieur du tuyau.
Ces pertes augmentent avec la vitesse de l'eau DANS le tuyau et donc avec le débit.

Il ne faut pas confondre la vitesse de l'eau dans le tuyau avec la vitesse de l'eau à la sortie.

Si la section de la sortie est la même que le section du tuyau, alors la vitesse de l'eau dans le tuyau est la même que la vitesse de l'eau à la sortie.

Si la section de la sortie est plus petite que le section du tuyau, alors la vitesse de l'eau dans le tuyau est plus petite que la vitesse de l'eau à la sortie.

Le débit est évidemment le même dans le tuyau et à la sortie du tuyau.



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