Qu'est-ce que la perte de friction?

La perte de frottement dans le tuyau est une mesure ou un calcul de la perte d'écoulement ou de pression due à l'interaction du fluide avec les parois du tuyau.Ces pertes doivent être déterminées pour les systèmes de tuyauterie, car les pompes doivent être spécifiées avec suffisamment de puissance pour surmonter les pertes et fournir des débits adéquats.La perte de friction varie en fonction des matériaux du tuyau, de la longueur et du débit ou de la vitesse du liquide.

Les systèmes de tuyauterie sont constitués de sections droites ou incurvées de tuyaux, de connexions, de vannes et d'autres raccords.À mesure qu'un système augmente en longueur et en complexité, les fluides qui le traversent interagissent avec les parois du tuyau et divers raccords, créant une traînée.Des quantités excessives de traînée entraîneront éventuellement une perte de débit au niveau du client ou de la destination si elles ne sont pas surmontées par une puissance de pompage supplémentaire.

Les matériaux utilisés dans les tuyaux varient considérablement, de la fonte aux plastiques, et chaque type a une rugosité particulière sur les murs intérieurs.Les fabricants de tuyaux émettent des tables qui montrent la perte de frottement attendue par longueur de tuyau pour différents matériaux et diamètres de tuyaux, le diamètre mesurant la distance à travers la zone intérieure du tuyau.Un facteur de rugosité mesuré ou estimé est utilisé lors du calcul de la perte de frottement, avec un tuyau de fer inachevé ayant un facteur de rugosité plus élevé que les tuyaux en plastique lisse.en mètres) car la capacité de la pompe et les besoins en puissance sont normalement dimensionnés en pieds d'eau.Cette valeur estime le nombre de pieds verticaux qu'une pompe peut pousser l'eau avec une taille de moteur donnée, ce qui permet aux concepteurs de relier la puissance de la pompe directement à un système de tuyauterie.L'effet de la perte de frottement augmente avec la longueur du système et le nombre de raccords et de sections incurvés, et ne peut être réduit qu'en utilisant un tuyau plus lisse, mais ne peut pas être éliminé.

Les pertes augmentent également à mesure que la vitesse ou la vitesse duAugmentation du liquide dans le tuyau.L'augmentation de la pression du système est une meilleure solution que l'augmentation des débits, c'est pourquoi les systèmes d'eau municipaux utilisent des tours d'eau élevées.Le maintien d'une offre d'eau dans un réservoir élevé fournit non seulement de l'eau supplémentaire pour des périodes de forte demande, mais elle maintient également une pression plus constante pour surmonter les pertes de système.

La perte de friction est importante dans tousCoûts de pompage.Il existe des applications où une capacité de pompage adéquate est essentielle, comme les combats en incendie.Un camion de pompage à incendie doit fournir de grandes quantités d'eau à travers de longues sections de tuyau, souvent aux étages supérieurs d'un bâtiment.À mesure que la demande d'eau augmente, le camion de pompage doit assurer une pression adéquate aux buses pour maintenir la capacité de lutte contre les incendies.Les buses de tuyaux sont conçues comme de longs tubes minces car cela convertit la pression du tuyau en débit élevé à la buse sans avoir besoin de vitesses élevées dans le tuyse déplace à travers les conduits qui se connectent à diverses pièces.Les concepteurs de systèmes utilisent des calculs de perte de friction pour déterminer la puissance du ventilateur requise pour un flux d'air adéquat dans les bâtiments.Le dimensionnement des ventilateurs et des conduits inadéquats peut entraîner un mauvais flux d'air dans certaines zones d'une maison ou d'un bâtiment, ou un chauffage ou un refroidissement inadéquat sur des étages plus élevés d'un bâtiment à plusieurs étages.