Convertir débit et vitesse.
La vitesse d'écoulement en conduite est la vitesse moyenne du fluide dans une section de tuyauterie, calculée en divisant le débit volumique par la section transversale. Ce calculateur retourne la vitesse en m/s et en ft/s à partir du débit et du diamètre intérieur, vous aidant à vérifier si un dimensionnement respecte les plages de vitesse pour le service eau (3–8 ft/s), l'aspiration hydraulique (moins de 4 ft/s), la pression (10–15 ft/s) et le retour (15–20 ft/s).
v = Q / A où Q est le débit volumique et A la section transversale. Pour une conduite circulaire A = π × D² / 4. La conversion d'unités est l'étape la plus sujette aux erreurs : 1 GPM par 1 in² donne 0,32 ft/s. Le diamètre intérieur doit être le DI réel, pas le diamètre nominal — le Schedule 40 de 1 pouce a un DI de 26,6 mm (pas 25,4). Le calculateur gère les entrées NPS-Schedule et DN. Plages de vitesse sûres : aspiration eau 3–8 ft/s, refoulement eau 4–10 ft/s, eau chaude 1,5–4 ft/s pour limiter l'érosion, aspiration huile hydraulique 1,5–4 ft/s, pression hydraulique 10–15 ft/s, retour hydraulique 5–10 ft/s. Les services air ou gaz fonctionnent à des vitesses bien plus élevées (60–120 ft/s) mais nécessitent des vérifications du nombre de Mach.
Un ingénieur de site concevant une boucle de circulation à 90 °C limite la vitesse à 1,2 m/s (sous le seuil d'érosion de 1,5 m/s pour le cuivre) et passe un tube de 32 mm en 42 mm où le débit de conception de 80 L/min donne 0,96 m/s.
Un constructeur de groupe hydraulique dimensionne l'aspiration d'une pompe de 100 L/min ; dans un tube de 1 pouce la vitesse est de 3,3 m/s (dépasse la limite de 1,5 m/s), aussi le concepteur choisit-il un 1,5 pouce qui donne 1,3 m/s et respecte la marge NPSH requise.
Un technicien en procédé alimentaire vérifiant un échangeur tubulaire sanitaire de 50 mm à 200 L/min calcule 1,7 m/s, confirmant la vitesse de nettoyage sanitaire, puis note que 250 L/min dépasserait la spécification de 2,0 m/s.
Eau : 3–8 ft/s aspiration, 4–10 ft/s refoulement. Eau chaude : 1,5–4 ft/s. Huile hydraulique : 1,5–4 ft/s aspiration, 10–15 ft/s pression, 5–10 ft/s retour. Air : 60–120 ft/s. Comparez toujours aux recommandations du fabricant.
Débit volumique / section donne la vitesse moyenne sur la section. La vitesse de pointe en écoulement laminaire est 2× la vitesse moyenne (profil parabolique). En écoulement turbulent, la vitesse de pointe est seulement 1,2× la moyenne. Pour les calculs de perte de charge, la vitesse moyenne est l'entrée correcte.
La rugosité ne modifie pas v = Q/A, mais elle change le facteur de frottement et donc ΔP pour un v donné. Les plages de vitesse admissibles supposent une conduite à finition commerciale standard.