Mode d'emploi
- Saisissez la Température de l'eau, °C, par exemple 20.
- Saisissez le Débit, L/s et le Diamètre intérieur, mm du tuyau, par exemple 20 et 150.
- Lisez le Nombre de Reynolds et le Régime d'écoulement, puis la vitesse moyenne, la viscosité et les étapes du calcul.
Comment le nombre de Reynolds est calculé
Le nombre de Reynolds compare l'inertie d'un fluide en mouvement à son frottement visqueux. Pour de l'eau dans un tuyau rond plein, il vaut la masse volumique multipliée par la vitesse moyenne et par le diamètre, divisée par la viscosité.
Re = ρ × v × D ÷ μ
v = Q ÷ (π × D² ÷ 4)
Re = nombre de Reynolds, sans unité
ρ = masse volumique de l'eau, kg/m³
v = vitesse moyenne dans le tuyau, m/s
D = diamètre intérieur, m
μ = viscosité dynamique, Pa·s
Q = débit, m³/s- Le nombre croît avec la vitesse, la taille du tuyau et la masse volumique, et baisse quand la viscosité augmente.
- L'eau chaude est moins visqueuse que l'eau froide. À 100 °C, sa viscosité vaut environ 28 % de sa valeur à 20 °C : le même débit dans le même tuyau donne donc un nombre de Reynolds environ 3,4 fois plus grand.
- La masse volumique et la viscosité viennent des équations IAPWS pour l'eau à sa pression de saturation : les chiffres suivent donc l'eau quand sa température change.
Régimes d'écoulement en tuyau
Le manuel EPANET donne les seuils de l'écoulement en tuyau : la formule de Hagen-Poiseuille s'applique à l'écoulement laminaire en dessous d'un nombre de Reynolds de 2 000, l'écoulement est transitoire de 2 000 à 4 000, et il est pleinement turbulent au-delà de 4 000.
| Nombre de Reynolds | Régime d'écoulement |
|---|---|
| Inférieur à 2 000 | Laminaire |
| De 2 000 à 4 000 | Transitoire |
| Supérieur à 4 000 | Turbulent |
Ce que le calculateur n'inclut pas
- Les liquides autres que l'eau, et les gaz. Leur masse volumique et leur viscosité sont différentes, et ils demandent leurs propres valeurs.
- L'eau au-dessus de 100 °C dans une conduite sous pression, où la pression modifie les propriétés. La page utilise l'eau à sa propre pression de saturation.
- Les conduits non circulaires, qui demandent un diamètre hydraulique, et les canaux à surface libre.
Exemple : 20 L/s dans un tuyau de 150 mm à 20 °C
À 20 °C, l'eau a une masse volumique de 998,16 kg/m³ et une viscosité de 1,0016 mPa·s. Le débit de 0,020 m³/s dans un tuyau de 0,150 m de diamètre intérieur a une section d'écoulement de 0,0176715 m², donc la vitesse moyenne est de 1,1318 m/s. Le nombre de Reynolds vaut 998,16 × 1,1318 × 0,150 ÷ 0,00100163 = 169 178, bien au-dessus de 4 000 : l'écoulement est donc turbulent. Les étapes montrent des chiffres arrondis ; la page calcule avec les valeurs complètes.
| Grandeur | Valeur |
|---|---|
| Nombre de Reynolds | 169 178 |
| Régime d'écoulement | Turbulent (supérieur à 4 000) |
| Vitesse moyenne | 1,132 m/s |
| Viscosité dynamique | 1,0016 mPa·s |
Questions fréquentes
À quel nombre de Reynolds l'écoulement dans un tuyau devient-il turbulent ?
Le manuel EPANET place la fin de l'écoulement laminaire à 2 000 et qualifie l'écoulement de pleinement turbulent au-delà de 4 000. Entre les deux, l'écoulement est transitoire, et son comportement est moins prévisible.
Pourquoi l'eau chaude donne-t-elle un nombre de Reynolds plus élevé ?
Sa viscosité est plus basse, si bien que le même débit dans le même tuyau donne un nombre plus grand. À 100 °C, la viscosité vaut environ 28 % de sa valeur à 20 °C, et le nombre de Reynolds est environ 3,4 fois plus grand.
Une vitesse plus élevée donne-t-elle toujours un nombre de Reynolds plus élevé ?
Oui, pour le même tuyau et le même fluide, car le nombre est proportionnel à la vitesse. La taille du tuyau et le fluide comptent aussi : deux tuyaux à la même vitesse peuvent donner des nombres très différents.
Peut-on utiliser le calculateur pour de l'huile ou de l'air ?
Non. La masse volumique et la viscosité sont celles de l'eau à sa pression de saturation. L'huile, l'air et les autres fluides demandent leurs propres valeurs de masse volumique et de viscosité.
Mes données sont-elles envoyées à un serveur ?
Non. Le calcul se fait dans votre navigateur, et rien de ce que vous saisissez n'est envoyé ni conservé par nous.
Sources
- IAPWS R12-08 (2008) (en anglais) : Release on the IAPWS Formulation 2008 for the Viscosity of Ordinary Water Substance (éq. 10 à 12, tableaux 1, 2 et 4)
- IAPWS R7-97(2012) (en anglais) : Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 (régions 1 et 4, tableaux 2, 5, 34 et 35)
- U.S. EPA (en anglais) : EPANET 2 Users Manual, régimes laminaire, transitoire et turbulent en conduite
Chiffres et texte vérifiés pour la dernière fois le mercredi 11 novembre 2026.