Dernière mise à jour le: 28 Jul 2024

Calculateur de débit

Q: Qu'est-ce que le débit ?

Le débit quantifie le volume d'une substance qui traverse une surface pendant un temps donné . La quantité de fluide est généralement calculée en utilisant son volume ou sa masse, selon l'utilisation que l'on en fait.

Q: Comment trouver le débit massique à partir du débit volumique ?

Pour trouver le débit massique, vous devez multiplier le débit volumique par la masse volumique de la substance . Cette relation est plus facile à retenir si vous vous rappelez que la masse volumique est le quotient de la masse et du volume.

Q: Qu'entend-on par débit maximal ?

Le débit maximal vous indique la limite supérieure de la quantité de fluide pouvant être transférée à travers un objet dans un intervalle de temps spécifique . Par exemple, plus le débit d'un robinet est élevé, plus vous pouvez remplir rapidement une baignoire.

Sommaire

Débit volumique et débit massique : qu'est-ce que le débit ?Formules de calcul du débit : comment calculer le débit ?Comment utiliser le calculateur de débit ?FAQ

Croyez-le ou non, notre calculateur de débit n'est pas seulement utile en mécanique des fluides, mais aussi dans les problèmes de la vie quotidienne. Il vous aidera non seulement à trouver le débit d'un tuyau d'arrosage ou d'un pommeau de douche, mais aussi à calculer la quantité de sang que votre cœur pompe chaque minute (ce que nous avons déjà vu avec le calculateur de débit cardiaque 🇺🇸). Il peut également servir de calculateur de vitesse de tuyau.

Pour une compréhension complète du sujet, vous trouverez ci-dessous une section expliquant ce qu'est le débit, ainsi qu'un paragraphe aidant à comprendre comment calculer le débit. Soyez prudent·e, car le terme « débit » lui-même peut être ambigu ! Heureusement pour vous, nous vous présentons les deux formules de calcul du débit, vous êtes donc couvert·e dans les deux cas. Cela signifie que notre outil peut servir à la fois de calculateur de débit volumique (c'est-à-dire que l'on peut l'utiliser pour calculer des gallons par minute 🇺🇸 ou des litres par heure) et de calculateur de débit massique.

Débit volumique et débit massique : qu'est-ce que le débit ?

Lorsque l'on parle de débit, vous pensez très probablement au débit volumique, aussi connu sous le nom de débit réel. Le débit volumique quantifie le volume qui traverse une surface, une section, par unité de temps. Il est généralement représenté par le symbole $D_{v}$ .

D_{v} = \frac{V}{t}

Un autre concept apparenté est le débit massique. Cette fois, ce n'est pas le volume, mais la masse d'une substance qui passe à travers une surface par unité de temps. Il s'agit d'une mesure essentielle pour assainir l'eau dans une station d'épuration.

On l'indique par le symbole $D_{m}$ :

D_{m} = \frac{m}{t}

Le débit massique est couramment utilisé dans les normes des ventilateurs et des turbines, entre autres.

Formules de calcul du débit : comment calculer le débit ?

En bref :

Formule du débit volumique

D_{v} = A\times v

où :

$A$ – l'aire de la section transversale
$v$ – la vitesse d'écoulement

Formule du débit massique

D_{m} = \rho\times D_{v}=\rho\times A\times v

où :
$ρ$ – la masse volumique du fluide

Explication plus longue :

La formule du débit volumique peut être utilisée sous une autre forme (beaucoup plus utile). Vous pouvez d'abord calculer le volume d'une partie du fluide dans un canal comme suit :

V = A\times l

où :
A – l'aire de la section transversale du fluide
$l$ – la largeur d'une portion donnée du fluide

Si votre tuyau est circulaire, il suffit d'utiliser la formule pour calculer le volume d'un cylindre. En substituant la formule ci-dessus à la définition du débit, nous obtenons :

D_{v} = \frac{V}{t} = \frac{A\times l}{t}

Comme $l / t$ exprime la largeur du volume divisée par le temps, vous pouvez voir qu'il s'agit simplement de la vitesse d'écoulement. Ainsi, la formule du débit volumique se résume à :

D_{v} = A\times v

La plupart des conduits étant cylindriques, la formule du débit volumique sera la suivante :

D_{v,\,\mathrm{cyclindre}} =\pi\times \left(\frac{d}{2}\right)^2\times v

où :
$d$ – le diamètre du tuyau

L'équation peut être réarrangée pour trouver la formule de la vitesse du tuyau.

Pour trouver la formule du débit massique, nous devons d'abord nous rappeler la définition de la masse volumique :

\rho = \frac{m}{V}

Le débit massique étant la masse d'une substance qui traverse une surface par unité de temps, nous pouvons écrire la formule comme suit :

\begin{split} D_{m} &= \frac{m}{t} = \frac{\rho\times V}{t} = \rho\times D_{v} \\[1em]&= \rho\times A\times v \end{split}

La dernière égalité est la plus soignée :

D_{m} = \rho\times A\times v

Comment utiliser le calculateur de débit ?

Maintenant que vous savez ce qu'est le débit, vérifions-le à l'aide d'un exemple simple :

Tout d'abord, sélectionnez une forme dans la liste. Pour cet exemple, nous aimerions connaître le débit de l'eau dans un tuyau circulaire, nous allons donc sélectionner l'option Circulaire (tuyau).
Entrez les mesures nécessaires pour calculer l'aire de la section transversale. Si la section transversale est un cercle ou un carré/rectangle, vous trouverez cette option dans la liste. Dans tous les autres cas, vous pouvez saisir la valeur de l'aire directement dans le calculateur (vous pouvez utiliser notre calculateur d'aire pour vous aider). Choisissons un tuyau avec un diamètre intérieur de $10\ \mathrm{cm}$ .
Entrez la vitesse moyenne de l'écoulement. Choisissons $3\ \mathrm{m \cdot s^{-1}}$ .
Et voilà, la première partie des calculs est faite : l'outil a fonctionné comme un calculateur de débit volumique. Nous avons trouvé que le débit volumique est de $0,\!023\,56\ \mathrm{m^3 \cdot s^{-1}}$ . N'oubliez pas que vous pouvez toujours changer les unités, alors ne vous inquiétez pas si vous devez travailler en millilitres par minute ou en litres par heure.
Si vous connaissez la masse volumique, vous pouvez également calculer le débit massique ; il vous suffit d'entrer la masse volumique du fluide qui s'écoule. Dans notre exemple, l'eau a une masse volumique d'environ $998\ \mathrm{kg \cdot m^{-3}}$ (à $68\ \mathrm{\degree F}$ , ou $20\ \mathrm{\degree C}$ ). Toutefois, si vous voulez être très précis·e, consultez notre calculateur de masse volumique de l'eau 🇺🇸, car la masse volumique varie en fonction de la température, de la salinité et de la pression.
L'outil a affiché un débit massique de $23,\!515\ \mathrm{kg \cdot s^{-1}}$ . Génial !

N'oubliez pas que nos outils sont flexibles et que vous pouvez donc utiliser ce calculateur pour calculer la vitesse d'un liquide dans un tuyau. Vous pouvez, par exemple, déterminer la vitesse de l'eau de votre robinet, en fonction du diamètre (par exemple, $130\ \mathrm{mm}$ ) et du débit d'un robinet de cuisine (la fourchette habituelle est de $10$ à $15$ litres par minute). À propos, avez-vous consulté notre calculateur d'eau du robinet 🇺🇸, qui vous indique les économies que vous pourriez réaliser en passant de l'eau en bouteille à l'eau du robinet ?

FAQ

Qu'est-ce que le débit ?

Le débit quantifie le volume d'une substance qui traverse une surface pendant un temps donné. La quantité de fluide est généralement calculée en utilisant son volume ou sa masse, selon l'utilisation que l'on en fait.

Comment trouver le débit massique à partir du débit volumique ?

Pour trouver le débit massique, vous devez multiplier le débit volumique par la masse volumique de la substance. Cette relation est plus facile à retenir si vous vous rappelez que la masse volumique est le quotient de la masse et du volume.

Comment calculer le débit sanguin ?

Pour calculer le débit sanguin dans un vaisseau sanguin :

Divisez le diamètre du vaisseau par 2 pour obtenir le rayon.
Trouvez l'aire de la section transversale circulaire en utilisant A = π × r².
Déterminez la vitesse moyenne du sang dans le vaisseau.
Multipliez la surface par la vitesse pour obtenir le débit volumique du sang.

Qu'entend-on par débit maximal ?

Le débit maximal vous indique la limite supérieure de la quantité de fluide pouvant être transférée à travers un objet dans un intervalle de temps spécifique. Par exemple, plus le débit d'un robinet est élevé, plus vous pouvez remplir rapidement une baignoire.

Comment calculer la vitesse d'un fluide à partir du débit ?

Pour déterminer la vitesse d'un fluide à partir du débit volumique, vous devez diviser ce dernier par l'aire de la section transversale de la substance.

Pour obtenir un débit massique, divisez le résultat encore une fois par la masse volumique du fluide.