Qu’est-ce que le débit volumique ? À quoi sert-il ?
Qu’est-ce que le débit volumique ?
Cela représente la quantité, généralement de liquide, qui se déplace dans la canalisation d’un circuit fermé ou ouvert durant un laps de temps déterminé.
Le débit volumique est exprimé en litres par seconde (L/s), en litres par minute (L/m) ou en mètres cubes par heure (m3/h).
Différent de la pression qui s’exprime en bars, le débit volumique permet d’obtenir la quantité de liquide en circulation dans un temps donné.
Couramment utilisé en mécanique des fluides, le débit volumique, ou mesure de débit, est proportionnel à la vitesse de circulation du liquide et au diamètre des tuyaux, coudes, raccords, vannes et robinets de l’installation.
Avec quoi mesure-t-on un débit volumique ?
Si certains appareils de distribution peuvent l’indiquer, le débit volumique peut aussi être mesuré à l’aide d’un débitmètre.
Ce petit appareil est installé dans le circuit des canalisations à étudier pour connaître la mesure précise de la quantité d’écoulement d’un fluide liquide ou gazeux sur un temps choisi.
Il existe de nombreux débitmètres, les plus connus sont :
- Les débitmètres Coriolis :
On les retrouve dans les installations de traitement des eaux, dans l’industrie pharmaceutique ou encore dans les installations nucléaires.
- Les débitmètres électromagnétiques :
Extrêmement résistants, ils sont surtout utilisés pour mesurer le débit volumique en milieux difficiles.
- Les débitmètres à turbine :
Ils sont adaptés aux liquides ou aux gaz, aux cours d’eau, aux circuits de refroidissement, mais aussi à l’industrie pétrolière ou gazière. Capables de mesurer des débits élevés, ils résistent à la pression et aux températures élevées.
Comment calculer le débit volumique ?
Comme vu précédemment, le débit volumique peut être mesuré par un débitmètre.
Cependant, il existe des formules mathématiques pour déterminer précisément les données du débit volumique.
- Dv = V/t = volume/temps (en m3/s)
La plus courante, cette formule permet d’obtenir un résultat exprimé en m3/s, selon l’unité du Système International.
- Dv = Av
Cette seconde formule est souvent considérée plus pratique d’utilisation en raison de la facilité à calculer l’aire.
La méthode consiste à multiplier la vitesse de passage du fluide par l’aire de la section de canalisation.
Quelle est la relation entre le débit volumique et le débit massique ?
Le débit volumique et le débit massique sont deux mesures bien distinctes.
Le débit volumique, aussi appelé débit réel, permet de calculer l’espace occupé par le fluide lorsqu’il s’écoule dans la canalisation selon les conditions désirées.
Le débit massique est la mesure du nombre de molécules qui traversent l’appareil, sans prendre en compte le volume occupé.
Pourquoi le débit volumique est-il une donnée importante ?
Pour mieux dimensionner les installations et équipements en procédé fluide industriel, il est important de connaître le débit volumique avant toute mise en eau d’un nouvel appareil.
Ainsi, dans le cas d’installations industrielles nécessitant un fort débit volumique, des aménagements seront nécessaires si le débit à la source est insuffisant.
Quels sont les domaines d’application qui utilisent le débit volumique ?
Que ce soit pour un usage domestique ou industriel, le débit volumique des installations est une donnée très importante.
Les domaines d’utilisation de cette mesure sont multiples :
- Les canalisations et tuyauteries :
Avant toute installation d’un nouvel appareil nécessitant une arrivée d’eau, le calcul du débit volumique sera primordial pour la suite du projet.
- Le chauffage :
Dans le but de connaître le débit de l’arrivée de l’eau dans les circuits fermés, le débit volumique est une information majeure pour le confort des utilisateurs, notamment lors de l’installation d’un ballon à eau.
- La ventilation et la climatisation :
- La piscine.
Reconnu comme une donnée indispensable au bon fonctionnement des installations domestiques et industrielles, le calcul du débit volumique permet d’optimiser l’usage des appareils et des équipements utilisant principalement des fluides liquides et gazeux.
Cette précieuse information intervient dans la mise en place de nouvelles tuyauteries industrielles dans de nombreux domaines, comme la firme pétrolière, pharmaceutique, gazière ou encore dans le traitement des eaux.