Calculateur de l'équation de Bernoulli

Déterminez la pression en aval à partir des vitesses, hauteurs, densité et pression d'entrée.

Calculateur de pression des fluides
Modélisez un écoulement permanent et incompressible entre deux points, sans travail de pompe ni perte par frottement.

À propos de l'équation de Bernoulli

L'équation de Bernoulli exprime la conservation de l'énergie mécanique le long d'une ligne de courant dans un fluide en mouvement. Elle équilibre la pression statique, l'énergie cinétique par unité de volume et l'énergie potentielle gravitationnelle par unité de volume. Si le fluide accélère à hauteur constante, sa pression statique diminue généralement. S'il descend, la perte d'altitude peut se transformer en pression ou en vitesse. Ce calculateur réarrange ce bilan pour déterminer la pression statique au second point. Saisissez la pression au premier point en pascals, les deux vitesses en mètres par seconde, les deux hauteurs en mètres et la masse volumique en kilogrammes par mètre cube. Le calcul utilise une accélération de la pesanteur de 9.81 mètres par seconde carrée. La pression au second point égale la pression d'entrée, plus la moitié de la masse volumique multipliée par la différence des vitesses au carré, plus la masse volumique multipliée par la pesanteur et la baisse d'altitude. Les hauteurs de pression divisent chaque pression par la masse volumique et la pesanteur, ce qui permet de comparer ce terme aux hauteurs cinétique et géométrique en mètres de fluide. Le modèle simple de Bernoulli suppose un écoulement permanent, incompressible et non visqueux le long d'une même ligne de courant. Il suppose aussi qu'aucune pompe n'ajoute d'énergie, qu'aucune turbine n'en retire et qu'aucune perte notable par frottement ou accessoire ne se produit entre les points. Ces hypothèses conviennent souvent aux démonstrations, estimations, passages courts et lisses, ainsi qu'aux problèmes idéaux de buses ou de réservoirs. Les réseaux réels exigent généralement une équation d'énergie étendue avec hauteur de pompe, hauteur de turbine et pertes de charge régulières et singulières. Utilisez des pressions absolues aux deux points ou des pressions relatives aux deux points ; ne mélangez jamais les références. La masse volumique doit correspondre au fluide et à sa température. L'eau proche de la température ambiante est souvent assimilée à 1,000 kilogrammes par mètre cube, tandis que les gaz peuvent changer suffisamment de masse volumique pour rendre l'hypothèse incompressible imprécise. Une pression relative calculée négative peut signaler une aspiration, mais impose aussi de vérifier la cavitation, la pression de vapeur et la validité des hypothèses. Le résultat aide à étudier la mécanique des fluides et à réaliser des analyses préliminaires ; les conceptions de conduites, buses et systèmes hydrauliques critiques pour la sécurité doivent être vérifiées avec toutes les pertes et les normes applicables.

Exemples de l'équation de Bernoulli

Des écoulements idéaux illustrent l'effet de la vitesse et de la hauteur sur la pression.

Conditions d'écoulementPression au point 2Interprétation
P1 101325 Pa, v1 2 m/s, z1 10 m, v2 5 m/s, z2 5 m, eau139,875 PaLe gain lié à la descente dépasse la baisse de pression liée à l'accélération
P1 200000 Pa, v1 4 m/s, z1 2 m, v2 2 m/s, z2 2 m, eau206,000 PaLe ralentissement augmente la pression statique
P1 150000 Pa, v1 3 m/s, z1 0 m, v2 3 m/s, z2 4 m, eau110,760 PaLe gain d'altitude réduit la pression statique

Comment utiliser le calculateur de Bernoulli

  1. Saisissez la pression, la vitesse et la hauteur au point amont connu.
  2. Saisissez la vitesse et la hauteur au point aval.
  3. Saisissez la masse volumique dans des unités cohérentes avec les données SI.
  4. Calculez et examinez la pression en aval et les hauteurs de pression.
  5. Ajoutez séparément les termes de pompe, turbine et pertes si les hypothèses idéales ne s'appliquent pas.

Questions sur l'équation de Bernoulli

Que calcule l'équation de Bernoulli ?

Elle relie pression, vitesse et hauteur par conservation de l'énergie mécanique. Cette version détermine la pression inconnue en un second point.

Puis-je utiliser une pression relative ?

Oui, si les deux pressions utilisent la même référence atmosphérique. Ne combinez pas une entrée absolue avec un résultat relatif.

Ce calculateur inclut-il les frottements des conduites ?

Non, il représente un écoulement idéal sans perte d'énergie. Pour une conduite réelle, ajoutez les pertes de Darcy-Weisbach et celles des accessoires à l'équation d'énergie.

Peut-on appliquer l'équation de Bernoulli aux gaz ?

Elle peut approcher un écoulement gazeux lent si les variations de masse volumique sont négligeables. Si pression et masse volumique varient fortement, utilisez les équations d'écoulement compressible.

Pourquoi la pression en aval peut-elle augmenter ?

La pression peut augmenter lorsque la vitesse diminue ou que le fluide descend. Cela traduit la conversion d'énergie cinétique ou gravitationnelle en pression statique.