Dimensionnement des conduites d'eau

Dimensionner/vérifier les diamètres internes pour l'eau sous pression ou le drainage par gravité Manning.

Objectif et portée

Dimensionner/vérifier les diamètres internes pour l'eau sous pression ou le drainage par gravité Manning.

Eau pure ; ne remplace pas les contrôles de glycol, de surtension ou de réseau ramifié. Manning suppose un écoulement uniforme et constant dans un tuyau circulaire partiellement plein ; rapport de profondeur maximal de 10 à 80 %.

Entrées

Utiliser les dessins, les conditions de conception et les données du fabricant. Les unités et les exemples de valeurs suivent la calculatrice ; les exemples de valeurs ne constituent pas des exigences de conception universelles.

Paramètre	Valeur / interprétation
Préréglage système / conception · mm	Sélectionner le matériau/système approprié à l'application réelle ; vérifier les valeurs de référence.
Débit d’eau	Débit volumétrique au lieu de calcul ; vérifiez l'unité sélectionnée.
Diamètre intérieur · mm	Diamètre interne réel à partir des dimensions du tuyau/épaisseur de paroi, pas DN.
Matériau · mm	Sélectionner le matériau/système approprié à l'application réelle ; vérifier les valeurs de référence.
Vitesse maximale · m/s	Projetez la vitesse maximale, pas une limite universelle.
Perte de friction maximale · Pa/m	Perte de friction maximale par mètre, en Pa/m.
Température de l'eau · °C	Température de l'eau utilisée pour les propriétés du fluide.
Rugosité absolue ε · mm	Rugosité absolue de la surface interne du tuyau/conduit, en mm.
Longueur de section de tuyau · m	Longueur réelle de la section ; inclure à la fois la fourniture et le retour si nécessaire.
Pente · %	Pente longitudinale du tuyau gravitaire ; le champ utilise %, alors entrez 1 pour 1 %.
Profondeur maximale y/D · %	Rapport profondeur d'eau/diamètre interne y/D, une limite de profondeur plutôt qu'un débit.
Manning n	Coefficient de rugosité Manning pour le matériau/l'état ; distinct de la rugosité absolue Darcy ε.
Vitesse minimale · m/s	Vitesse minimale requise par la conception du drainage.
Vitesse maximale · m/s	Sélectionner le matériau/système approprié à l'application réelle ; vérifier les valeurs de référence.

Étapes

Sélectionnez l'eau glacée, l'alimentation en eau sous pression ou le drainage par gravité avant de saisir les données.
Pour les conduites sous pression, utiliser les limites de diamètre interne, de température, de rugosité et de vitesse/Pa/m. Pour le drainage, utilisez la pente, n, le rapport de profondeur et les limites de vitesse.
Sélectionnez un candidat ou vérifiez un canal existant, examinez les avertissements et enregistrez chaque section.

Exemple concret

Cet exemple de formation reproductible utilise les valeurs ci-dessous. Sélectionnez le mode approprié et écrasez les valeurs du projet restaurées. Les exemples de taux, les valeurs K et les pertes d'équipement sont des hypothèses et non des critères de conception obligatoires.

Les exemples utilisent un point décimal et aucun séparateur de milliers.

Tous les exemples d'entrées

Paramètre	Valeur / interprétation
Système	Refroidisseur / pression
Débit	10
Unité	m³/h
Diamètre intérieur	100 mm
Température	7 °C
Rugosité	0.045 mm
Longueur	10 m
Vitesse maximale	2 m/s
Taux de frottement maximal	300 Pa/m

Utilisez le mode de vérification pour l'exemple principal, pas la sélection automatique de la taille. L’exemple de l’eau utilise d’abord le préréglage d’eau glacée sous pression ; son deuxième exemple utilise le drainage gravitaire.

Résultats attendus (arrondis)

Paramètre	Valeur / interprétation
Vitesse	0.35 m/s
Taux de perte par frottement	16.01 Pa/m
Perte de section	0,16 kPa
Exemple gravitationnel : D interne 150 mm, Q 10 m³/h, pente 1 %, n 0,013, rapport de profondeur maximal 70 % → rapport de profondeur réel	28.92 %
Vitesse de gravité	0.66 m/s

De petites différences dans les arrondis affichés sont normales. Un résultat qui dépasse les limites saisies n'établit pas l'adéquation pour l'ensemble du système.

Méthode et limites

Tuyaux sous pression : V = Q/A ; Re = ρVD/µ ; R = fρV²/(2D). Le facteur Darcy utilise 64/Re pour un flux laminaire et Colebrook pour Re ≥ 4 000. La région de transition de 2 300 à 4 000 est interpolée et signalée. La densité et la viscosité sont approximatives pour de l'eau pure entre 1 et 80 °C.

Drainage gravitaire : Q = A·Rh^(2/3)·√S/n, avec Rh = A/P. La profondeur d'écoulement normale dans un tuyau circulaire est résolue à partir du débit, de la pente et de Manning n. La profondeur maximale est limitée à 10–80 % pour utiliser la branche monotone. Seules les canalisations ayant une capacité suffisante et des vitesses comprises dans les limites minimales et maximales sont retenues.

Sections de tuyaux droites uniquement ; exclut les raccords, les vannes, les équipements, les changements d'élévation, la pression résiduelle requise, les débits instables et les réseaux ramifiés. Les préréglages de matériaux et de conception sont des valeurs de référence modifiables.

EPA EPANET — tuyaux sous pression · EPA SWMM — système hydraulique de drainage

Erreurs courantes

Saisir le DN au lieu du diamètre intérieur ; lecture erronée des unités de pente ; en supposant que la capacité hydraulique vérifie la ventilation ou l'ensemble du réseau.

Projets et rapports

Choisissez ou créez un projet d'ingénierie et entrez vos données de conception réelles.
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Les résultats enregistrés ne sont pas automatiquement recalculés lorsqu'un autre outil change. Examinez tout avertissement de dépendance, recalculez et mettez à jour les résultats concernés.

Références et outils associés

EPA — EPANET / SWMM

L'outil met en œuvre les méthodes et limites indiquées ci-dessus ; lier une norme n’établit pas une conformité totale à cette norme.