Débit volumique et principe de conservation du débit
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Débit volumique : D_v = V/ t = S v (en m^3/s). • Conservation du débit (fluide incompressible) : S_1 v_1 = S_2 v_2. • Si une conduite se divise en N canalisations identiques de section s : S_1 v_1 = N s v_2. • Conversions usuelles : 1 L/s = 10^-3 m^3/s ; 1 m^3/h = 1/3600 m^3/s.
Le cours
Cinématique des fluides et équation de continuité Pour un fluide en écoulement à travers une canalisation : • Le débit volumique D_v (ou Q_v) est le volume de fluide V traversant une section droite S par unité de temps : D_v = V/ t Si l'écoulement est uniforme à la vitesse moyenne v à travers la section S, pendant la durée t le fluide parcourt la distance x = v\, t. Le volume déplacé vaut V = S\, x = S\,v\, t, d'où la relation fondamentale : D_v = S v Dans le SI, D_v s'exprime en mètres cubes par seconde (m^3s^-1 ou m^3/s). • Principe de conservation du débit (équation de continuité) : pour un fluide incompressible en écoulement stationnaire (permanent sans fuite ni accumulation), le débit volumique est rigoureusement constant le long de toute la conduite : D_v = S_1 v_1 = S_2 v_2 = constante
Dans ce chapitre
- Masse volumique et densité d'un fluide
- Définition physique de la pression et unité Pascal
- Pression atmosphérique standard au niveau de la mer
- Relation fondamentale de l'hydrostatique pour les fluides incompressibles
- Pression absolue, pression relative et manomètres
- Poussée d'Archimède et condition d'équilibre d'un flotteur
- Modèle de l'atmosphère isotherme et pression exponentielle
- Débit volumique et principe de conservation du débit
- Conséquence du rétrécissement de section : accélération
- Théorème de Bernoulli pour un écoulement stationnaire
- Effet Venturi : diminution de pression à l'étranglement
- Application de Bernoulli : formule de Torricelli
- Viscosité dynamique et pertes de charge régulières
- Bilan : Synthèse et méthode sur la statique et la dynamique des fluides