Calculateur de Coefficient de Frottement de Conduite (Colebrook-White / Haaland / Laminaire) | Outil en ligne gratuit | Elysia Tools
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Calculateur de Coefficient de Frottement de Conduite (Colebrook-White / Haaland / Laminaire)
Calcule le coefficient de frottement de Darcy : pour Re<2000 utilise la formule laminaire f=64/Re ; en turbulent résout itérativement l'équation de Colebrook-White et fournit aussi l'approximation explicite de Haaland comme contrôle croisé. ε en m/mm/µm, D en m/cm/mm ; le résultat inclut la rugosité relative ε/D, le nombre d'itérations et le régime d'écoulement.
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Points clés
Catégorie
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Types d’entrée
number, select
Type de sortie
json
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4
API disponible
Oui
Aperçu
Ce calculateur détermine le coefficient de frottement de Darcy pour un écoulement en conduite à partir du nombre de Reynolds, de la rugosité absolue et du diamètre intérieur. Il applique la formule laminaire f=64/Re ou résout l’équation de Colebrook-White, avec l’approximation de Haaland pour comparaison.
Quand l’utiliser
Estimer le coefficient de frottement nécessaire à un calcul de perte de charge avec Darcy-Weisbach.
Comparer l’influence de la rugosité d’une conduite sur un écoulement donné.
Vérifier rapidement le régime d’écoulement et la cohérence d’un calcul de mécanique des fluides.
Fonctionnement
1Saisissez le nombre de Reynolds Re, la rugosité absolue ε et le diamètre intérieur D.
2Sélectionnez les unités de la rugosité et du diamètre, puis choisissez la méthode de calcul ou le mode Auto.
3Pour Re<2000, le mode Auto utilise f=64/Re ; sinon, il résout Colebrook-White par itérations.
4Le résultat fournit le coefficient de Darcy, la rugosité relative ε/D, l’approximation de Haaland, le régime d’écoulement et le nombre d’itérations.
Cas d’usage
Dimensionnement hydraulique de conduites et estimation des pertes de charge.
Analyse comparative de conduites lisses, métalliques ou présentant une rugosité connue.
Contrôle de résultats dans des exercices ou études de mécanique des fluides.
Exemples
1. Conduite en acier commercial à Re=100000
Ingénieur hydraulique
Contexte
Une étude porte sur une conduite en acier commercial de 0,05 m de diamètre intérieur, avec une rugosité de 0,0457 mm.
Problème
Déterminer le coefficient de frottement de Darcy et confirmer le régime d’écoulement.
Utilisation
Saisissez Re=100000, ε=0,0457 mm et D=0,05 m, puis laissez la méthode sur Auto.
Re=100000 ; rugosité=0,0457 mm ; diamètre=0,05 m ; méthode=Auto ; 6 décimales
Résultat
Le régime est turbulent. Le coefficient de Colebrook est f≈0,021881, avec ε/D≈0,000914 et une estimation de Haaland d’environ 0,021664.
2. Conduite parfaitement lisse à Re=10000
Étudiant en mécanique des fluides
Contexte
Un exercice considère une conduite de 0,1 m de diamètre avec une rugosité nulle et un nombre de Reynolds de 10000.
Problème
Calculer le coefficient de frottement pour un écoulement turbulent dans une conduite lisse.
Utilisation
Saisissez Re=10000, ε=0 mm et D=0,1 m, puis utilisez le mode Auto.
FAQ
Qu’est-ce que le coefficient de frottement de Darcy ?
C’est un facteur sans dimension utilisé notamment dans l’équation de Darcy-Weisbach pour calculer les pertes de charge en conduite.
Quelles valeurs faut-il saisir ?
Le nombre de Reynolds, la rugosité absolue de la conduite et son diamètre intérieur. Les trois valeurs doivent être positives, sauf la rugosité qui peut être nulle.
Quand la formule laminaire est-elle utilisée ?
En mode Auto, la formule f=64/Re est utilisée lorsque Re est inférieur à 2000.
Quelle est la différence entre Colebrook et Haaland ?
Colebrook-White est résolue par itérations, tandis que Haaland fournit une approximation explicite. Les deux valeurs sont affichées pour comparaison.
Quelles unités sont disponibles ?
La rugosité peut être saisie en mètres, millimètres ou micromètres. Le diamètre peut être saisi en mètres, centimètres ou millimètres.