Fluides industriels : Définition et propriétés des fluides

Catégorie : Entreprise

Qu’est-ce qu’un fluide industriel ?

Un fluide, liquide ou gazeux, désigne toute substance qui peut couler. L’air comprimé, la vapeur ou l’eau glacée sont des fluides qui peuvent avoir des applications industrielles. Lors d’un projet de cuverie, d’équipement sous pression ou de tuyauterie industrielle avec calorifugeage, il  est nécessaire de réaliser une étude des procédés fluides.

Ils sont présents dans tous les domaines, y compris l’habitat domestique avec la chaudière murale, le chauffe-eau électrique, la réfrigération, le système de refoulement des eaux pluviales… La gestion de ces fluides nécessite un ensemble d’équipements comme en robinetterie industrielle par exemple : vanne, clapet anti-retour, filtre, soupape, compensateur de dilatation, raccords laiton… Pour le gaz, c’est l’électrovanne, le réducteur de pression, le servomoteur et le pressostat qui provoque le démarrage d’un compresseur d’air ou d’une pompe à eau. Les tubes et tuyaux équipés de colliers de serrage servent au transport des fluides, etc.

Les propriétés des fluides industriels

  • Masse volumique

C’est la masse du fluide par unité de volume, exprimée en kilogramme par mètre cube.

  • Poids spécifique

Cette quantité qui dépend de la force de gravité s’exprime en newton par mètre cube.

  • Volume spécifique

Son unité est le mètre cube par kg.

  • Densité relative

C’est le rapport de la masse volumique d’un corps à la masse volumique d’un corps de référence. Pour les liquides, le corps de référence est l’eau pure à 4 °C. Pour le gaz, c’est l’air, à la même température et sous la même pression.

  • Viscosité

C’est la résistance à l’écoulement se produisant dans la masse d’une matière. Plus la viscosité augmente, et plus la capacité du fluide à s’écouler facilement diminue, plus l’énergie dissipée par l’écoulement sera importante.

  • Compressibilité

C’est la caractéristique d’un corps quantifiant sa variation relative de volume sous l’effet d’une pression appliquée.

  • Élasticité

Elle désigne la propriété d’un matériau dont la déformation disparaît avec la contrainte qu’on lui a appliquée. Sur un fluide, on calcule l’élasticité entre le moment où une pression est générée et le moment où elle se relâche.

  • Tension de vapeur

Dans le cas d’un corps placé dans un récipient fermé, la pression de vapeur saturante est la pression de la phase gazeuse lorsqu’elle est en équilibre avec la phase liquide ou solide. La notion d’équilibre implique que le flux de molécules passant de l’état liquide à l’état gazeux est équivalent, sur un intervalle de temps donné, au flux de molécules passant de l’état gazeux à l’état liquide.

  • Tension superficielle

Il s’agit d’un phénomène physico-chimique lié aux interactions moléculaires à la surface d’un fluide. Elle résulte de l’augmentation de l’énergie à l’interface entre deux fluides. Le système tend vers un équilibre qui correspond à la configuration de plus basse énergie, il modifie donc sa géométrie pour diminuer l’aire de cette interface. La force qui maintient le système dans cette configuration est la tension superficielle. Cet effet permet par exemple à certains insectes de marcher sur l’eau.

  • Capillarité

Ce phénomène d’interaction se produit aux interfaces de deux liquides non miscibles, entre un liquide et l’air ou entre un liquide et une surface, comme par exemple, une éponge et de l’eau. Elle est due aux forces de tension superficielle.