Calculatrices en ligne gratuites
Diamètre + vitesse → débit et nombre de Reynolds
Ce calculateur de débit tuyau détermine le débit en L/min (Q = A × v) et le nombre de Reynolds à partir du diamètre intérieur et de la vitesse d'écoulement. Le nombre de Reynolds indique si l'écoulement est laminaire (sous 2 300) ou turbulent (au-delà de 4 000). Choisissez l'eau ou l'air à 20 °C ; la perte de charge n'est pas calculée.
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Section intérieure × vitesse d'écoulement. Pour un tuyau de 32 mm, la section vaut 804 mm², et à la vitesse de 2 m/s retenue par défaut le calculateur annonce 96,5 L/min, soit 5,79 m³/h. Le diamètre à saisir est le diamètre intérieur : celui d'un tube mesuré à l'extérieur inclut l'épaisseur de paroi et surestime la section.
À 2 m/s, la vitesse par défaut du calculateur : 24,1 L/min pour 16 mm, 37,7 pour 20 mm, 58,9 pour 25 mm, 96,5 pour 32 mm, 150,8 pour 40 mm et 235,6 pour 50 mm. Le débit suit le carré du diamètre, donc doubler le diamètre le quadruple. Pression et pertes de charge fixent ensuite la vitesse réellement atteinte.
Débit = section × vitesse. Pour un tuyau de 50 mm, la section vaut 1 963 mm², et à 2 m/s cela donne 235,6 L/min. Le calculateur affiche en plus le nombre de Reynolds : la viscosité cinématique de l'air est quinze fois celle de l'eau, donc Re tombe à 6 596 contre 99 602, et l'écoulement reste turbulent dans les deux cas.
58,9 litres par minute à 2 m/s, la vitesse par défaut du calculateur, soit 3,53 m³/h. La section d'un tuyau de 25 mm vaut 491 mm², quatre fois moins que celle d'un 50 mm, qui donne 235,6 L/min à la même vitesse. Le débit suit donc le carré du diamètre, pas le diamètre.
37,7 litres par minute à 2 m/s, la vitesse par défaut du calculateur, soit 2,26 m³/h pour une section de 314 mm². Vérifiez si les 20 mm sont le diamètre extérieur ou intérieur, car seul l'intérieur détermine la section utile. À 1 m/s le débit tombe de moitié, à 3 m/s il augmente de moitié.
96,5 litres par minute à 2 m/s, soit 5,79 m³/h, pour une section intérieure de 804 mm². Le nombre de Reynolds atteint alors 63 745, donc un écoulement franchement turbulent. Le débit étant proportionnel à la vitesse, il suffit de multiplier ou diviser ce chiffre pour une autre vitesse admise.
150,8 litres par minute à 2 m/s, soit 9,05 m³/h, pour une section de 1 257 mm². C'est 2,6 fois le débit d'un tuyau de 25 mm à la même vitesse. Plus la conduite est longue et les coudes nombreux, plus les pertes de charge réduisent la vitesse réelle, et donc le débit atteint.
24,1 litres par minute à 2 m/s, soit 1,45 m³/h, pour une section intérieure de seulement 201 mm². Sur un tube de ce calibre, les pertes de charge deviennent vite déterminantes dès que la longueur augmente, et la vitesse réelle reste souvent bien en dessous des 2 m/s retenus par défaut.
Multipliez la section en mètres carrés par la vitesse en mètres par seconde, puis par 3 600. Le calculateur affiche des litres par minute : multipliez-les par 0,06 pour obtenir des mètres cubes par heure. Ses 235,6 L/min pour un tuyau de 50 mm à 2 m/s valent ainsi 14,14 m³/h.
Que vous dimensionniez un réseau de plomberie, une conduite d'arrosage ou une gaine de ventilation ronde, deux grandeurs viennent en premier : le débit et la nature de l'écoulement. Ce calculateur de débit tuyau demande trois données : le diamètre intérieur en mm, la vitesse d'écoulement en m/s et le fluide (eau ou air à 20 °C). Il affiche le débit en L/min, le nombre de Reynolds et le type d'écoulement.
Les formules sont Q = π · d²/4 · v (converti en litres par minute) et Re = v · d / ν, avec une viscosité cinématique ν de 1,004 × 10⁻⁶ m²/s pour l'eau et de 1,516 × 10⁻⁵ m²/s pour l'air. Sous Re 2 300, le calculateur indique laminaire, au-delà de 4 000 turbulent, entre les deux transitoire. Il ne calcule pas de perte de charge et ne demande ni longueur, ni rugosité, ni pression.
En dessous de 2 300, l'écoulement est laminaire : le fluide circule en couches parallèles, avec des pertes relativement faibles. Au-delà de 4 000, il devient turbulent, avec des tourbillons qui augmentent la résistance. Entre ces deux valeurs, on parle de régime de transition.
Dans la pratique, la plupart des réseaux d'eau domestique fonctionnent en régime turbulent. Une vitesse de 1,5 m/s dans un tuyau de 20 mm donne 28,27 L/min et un nombre de Reynolds de 29 880, clairement turbulent. Avec les valeurs par défaut, 50 mm et 2 m/s, on obtient 235,62 L/min (14,14 m³/h) et Re 99 602 ; en passant à l'air, le débit reste identique et Re tombe à 6 596.
Saisissez le diamètre intérieur, pas le diamètre extérieur ni le diamètre nominal, puis une vitesse. Une règle pratique en plomberie consiste à rester entre 0,5 et 2 m/s pour l'eau potable afin d'éviter le bruit et l'usure. Faites varier le diamètre jusqu'à ce que le débit affiché corresponde à votre besoin : le débit suit le carré du diamètre, doubler le diamètre le quadruple à vitesse égale.
Pour choisir une pompe, il faut ensuite la perte de charge, que l'outil n'affiche pas. Elle se calcule en général avec l'équation de Darcy-Weisbach, où le coefficient de frottement dépend du nombre de Reynolds affiché ici et de la rugosité du tuyau.
Elle s'écrit ΔP = f × (L/D) × (ρv²/2), où f est le coefficient de frottement de Darcy, L la longueur, D le diamètre, ρ la masse volumique et v la vitesse moyenne. Le calculateur ne l'applique pas ; il fournit le nombre de Reynolds dont dépend f.
Déterminez d'abord le débit requis, puis cherchez le diamètre qui le donne pour une vitesse comprise entre 0,5 et 2 m/s pour l'eau. Vérifiez ensuite séparément que la perte de charge reste compatible avec la pression disponible.
Il est configuré pour l'air à 20 °C à pression atmosphérique. Pour l'air comprimé à haute pression, la viscosité cinématique est différente et le nombre de Reynolds affiché ne serait pas juste.