Quels facteurs affectent la vitesse de l'eau dans le tuyau et comment effectuer les calculs nécessaires

Lors de la construction d'un réseau d'approvisionnement en eau autonome pour une maison privée, vous devez penser à un nombre suffisamment grand de paramètres qui feront de l'approvisionnement en eau un réseau qui fonctionne longtemps et ne nécessite pas de coûts importants pour son entretien. L'un des facteurs importants est la vitesse de circulation de l'eau dans les canalisations d'approvisionnement en eau.

Pourquoi la vitesse devrait avoir une certaine valeur

La vitesse de l'eau dans les tuyaux est prise en compte lors du choix du matériau et du diamètre de la canalisation

Si la vitesse est insuffisante, des particules non dissoutes se déposeront sur les parois des tuyaux, qui viennent avec l'eau d'un puits ou d'un puits. Cela entraînera un envasement et une diminution de la zone d'écoulement. En conséquence, la pression et les performances de l'ensemble du système diminueront.

Si la vitesse de l'eau dans l'alimentation en eau est élevée, cela entraîne une augmentation de la pression du liquide pompé sur les parois des tuyaux et leurs joints. Il y a une forte probabilité qu'une fuite se produise à un moment donné dans le pipeline au fil du temps.

Vitesses typiques

Il existe des valeurs recommandées pour le débit d'eau dans les conduites d'alimentation en eau, qui dépendent du matériau à partir duquel les conduites d'eau sont fabriquées, qu'elles soient neuves ou déjà en service. Voici quelques dépendances pour vous aider à faire le bon choix.

Diamètre du tuyau, mm
Vitesse du tuyau en plastique m / s
Vitesse du tube en acier, m / s
Nouveauvieille
50220,70,062
100110,740,068
2007,60,820,076

La vitesse dépend directement du diamètre des tuyaux. De plus, tout fluide circulant dans les tuyaux obéit aux lois de la physique. En plomberie, ces lois visent à arrêter le mouvement de l'eau. La force qui y est appliquée s'appelle la force de résistance. Elle entraîne des pertes de charge et, par conséquent, une diminution de la vitesse.

Habituellement, la formule pour le débit d'eau dans les canalisations, en tant que telle, n'est utilisée nulle part. Car cela n'a aucun sens de calculer ce qui a déjà été prouvé et est disponible gratuitement dans des tableaux. Elle est considérée comme la valeur standard recommandée.

Le paramètre lui-même du débit d'eau dans les canalisations est utilisé pour calculer plusieurs caractéristiques du réseau d'alimentation en eau. Par exemple, lors du calcul de la consommation d'eau ou du choix du diamètre des tuyaux.

La plomberie désigne les réseaux d'eau potable, d'alimentation en eau chaude et les systèmes de lutte contre l'incendie.

Exemples de calcul

Le plus souvent, la vitesse est utilisée pour calculer le débit d'eau ou le diamètre du tuyau. Pour ce faire, utilisez la formule :

W = V × SW - la consommation, V - vitesse, S - section transversale des tuyaux sélectionnés.

Selon l'un des tableaux, la vitesse de déplacement de l'eau est sélectionnée. S'il s'agit d'un système d'alimentation en eau d'incendie, ce paramètre doit être inférieur à 3 m / s. Assez grande valeur, mais pour un système d'approvisionnement en eau de ce type, la valeur est moyenne, parfois plus.

Par exemple, vous devez calculer la section transversale du tuyau. Pour ce faire, vous devez également déterminer la quantité d'eau qui sera consommée par les gicleurs ou les arroseurs du système d'incendie. C'est aussi une valeur tabulaire, en fonction de la zone protégée d'un bâtiment ou d'une structure. Soit un système d'incendie à un flux, dans lequel le débit est généralement de 3,5 l / s ou 0,0035 m³ / h.

Connaissant tous les paramètres requis du système d'alimentation en eau, vous pouvez calculer la section des tuyaux qui seront installés dans le réseau:

S = W / V = ​​0,0035 : 3 = 0,0012 m².

Connaissant la section transversale du tuyau, vous pouvez calculer son diamètre. La formule de surface est la suivante : S = D² / 4, d'où la formule du diamètre :

D = √4S / π = √ (4 × 0,0012 : 3,14) = 0,0038 m ou 38 mm. Il n'y a pas une telle valeur pour le diamètre du tuyau, vous devez donc choisir le plus grand standard - 40 mm.

C'est l'exemple le plus simple.En réalité, la plupart des systèmes d'approvisionnement en eau sont des schémas complexes, dans lesquels il existe des coudes, des sections connectées, des vannes d'arrêt installées et d'autres obstacles qui réduisent la vitesse de circulation de l'eau dans le système d'approvisionnement en eau. Dans le même temps, des stations de pompage sont installées dans de nombreux réseaux, ce qui crée productivité et pression. Souvent, combien d'unités de pompage sont installées dans le système, qui fonctionnent en alternance : deux, trois, une à la fois, dans des séquences d'activation et de désactivation différentes.

Dans de tels cas, le calcul est effectué par étapes, pour chaque section séparément. Dans ce cas, des coefficients supplémentaires doivent être pris en compte, qui neutralisent les valeurs obtenues, ainsi que les pertes de charge aux raccords et aux endroits où les vannes d'arrêt sont installées.

Débit

La vitesse de l'eau dans le tuyau a deux significations: aux parois, elle est égale à zéro, à l'axe - le paramètre maximal. Plus on s'éloigne de l'axe, plus le mouvement de l'eau est faible.

Si nous considérons le cylindre à travers lequel le fluide se déplace comme un modèle imaginaire, nous pouvons dire qu'aucune force n'agira sur l'eau à l'intérieur du tuyau. Mais en réalité, ce n'est pas le cas. La première force qui agit sur le débit d'eau est la force de frottement contre les parois intérieures de la canalisation. Elle diminue avec l'éloignement des murs.

La deuxième force est la force de pompage, agissant à partir de la pompe dans le sens de l'écoulement. Si ce paramètre est toujours inchangé, l'écoulement du fluide à l'intérieur de la conduite est laminaire. La vitesse reste inchangée, aux parois elle est égale à zéro. C'est la situation idéale.

En pratique, cela arrive rarement. Il existe de nombreux facteurs pour cela, par exemple, allumer et éteindre la pompe, obstruer le filtre, etc. Dans ce cas, au niveau des parois des canalisations, la vitesse change fortement : parfois plus, parfois moins, avec parfois une énorme différence. Dans le reste, cette caractéristique change moins.

De nombreux portails en ligne proposent des calculateurs qui peuvent être utilisés pour calculer le débit d'un fluide traversant un cylindre. Cela ne nécessite que deux paramètres :

  • diamètre intérieur du tuyau en mm ;
  • la performance du système d'approvisionnement en eau, ou plutôt, le volume de liquide traversant le tuyau pendant une certaine période de temps (m³ / heure).

Mais de tels calculateurs ne prennent pas en compte le matériau à partir duquel les tuyaux sont fabriqués, ainsi que la présence ou l'absence de raccords, de circuits supplémentaires et de vannes. Ces services de calcul peuvent être pris comme base, mais il ne faut pas en attendre une valeur exacte.

Lors de la résolution du problème lié à la vitesse de déplacement du débit d'eau dans le réseau d'approvisionnement en eau, il est nécessaire de déterminer clairement la complexité du système, les performances des stations de pompage et les types de tuyaux utilisés. Le plus simple est de sélectionner cette valeur en fonction du tableau dans lequel les indicateurs sont calculés depuis longtemps et sont garantis fiables.

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