Calculateur de continuité

L'équation de continuité est le bilan de masse en régime permanent qui, pour un fluide incompressible, conserve le débit volumique le long d'une ligne de courant ou d'un conduit : l'aire d'entrée multipliée par la vitesse d'entrée égale l'aire de sortie multipliée par la vitesse de sortie. En symboles, A1 · v1 = A2 · v2, de sorte que la vitesse de sortie inconnue est simplement v2 = (A1 · v1) / A2. Les sections plus étroites accélèrent le fluide ; les sections plus larges le ralentissent. Ce calculateur prend trois nombres —aire de section d'entrée, vitesse moyenne d'entrée et aire de section de sortie— et renvoie la vitesse de sortie, le débit volumique conservé Q = A1·v1 et une étiquette de formule claire. Une aire nulle est rejetée car une section qui disparaît dégénère le produit ou divise par zéro.

Comment l'équation de continuité relie les vitesses d'entrée et de sortie

Pour un écoulement permanent de fluide incompressible dans un tuyau, un tuyau souple ou un conduit, le volume de fluide qui entre dans un volume de contrôle par unité de temps doit en sortir au même rythme. Lorsque la masse volumique est constante, cet énoncé se réduit à l'égalité des débits volumiques en deux stations : Q1 égale Q2, écrit A1 · v1 = A2 · v2. Ici A est l'aire de section d'écoulement perpendiculaire à la vitesse moyenne, et v est la vitesse moyennée sur l'aire.

Le réarrangement donne la vitesse de sortie v2 = (A1 · v1) / A2. Diviser par deux l'aire de sortie double la vitesse de sortie pour une condition d'entrée fixe ; doubler l'aire de sortie la divise par deux.

Les aires peuvent être en mètres carrés, centimètres carrés ou pouces carrés tant que A1 et A2 partagent la même unité ; les vitesses peuvent être en mètres par seconde, centimètres par seconde ou pieds par seconde tant que v1 et la v2 rapportée sont interprétées dans cette même unité de vitesse.

Le calculateur ne convertit pas entre systèmes d'unités, n'introduit ni masse volumique ni flux massique pour un gaz compressible, n'applique pas la relation de charge de pression de Bernoulli et ne tient pas compte du frottement, des raccords ni du glissement multiphasique. Il répond uniquement à la définition algébrique de continuité qu'utilisent la physique du secondaire, la mécanique des fluides de première année et les cours de dimensionnement CVC pour l'écoulement incompressible en conduite.

Où les calculs de continuité en conduite apparaissent dans le travail réel

Les cours de physique du secondaire et de mécanique des fluides d'introduction assignent constamment des problèmes qui donnent deux aires et une vitesse et demandent la vitesse de la station manquante, souvent pour des tuyaux d'arrosage, des pistons de seringue, des contractions de soufflerie ou des croquis de vaisseaux sanguins sous l'idéalisation incompressible. Les laboratoires universitaires de thermofluides utilisent la même réduction à trois nombres avant d'introduire Bernoulli, la perte de charge ou la continuité massique compressible avec des rapports de masse volumique.

Les techniciens de procédé et les stagiaires CVC vérifient les transitions de conduits lorsqu'une seule borne de continuité est nécessaire avant que les courbes de ventilateur ou les abaques de frottement n'entrent dans l'analyse.

Si vous avez ensuite besoin de la pression de Bernoulli à partir de la hauteur et de la vitesse, d'un débit massique compressible avec masse volumique, d'une conversion de diamètre hydraulique ou d'une estimation du nombre de Reynolds, traitez-les comme des intentions de recherche et des pages d'atterrissage distinctes plutôt que de surcharger cette page de calculateur de continuité en conduite.