Calculateur de débit massique

Qu'est-ce que le débit massique ?

Le débit massique est une mesure de la masse d'une substance passant à travers une surface donnée par unité de temps. C'est un concept fondamental en dynamique des fluides, en thermodynamique et dans diverses applications d'ingénierie. Le débit massique est crucial pour analyser et concevoir des systèmes impliquant l'écoulement de fluides, tels que les pipelines, les systèmes CVC et les usines de traitement chimique.

Formule

La formule du débit massique est :

\[ \dot{m} = \rho \times v \times A \]

Où :

• \( \dot{m} \) est le débit massique (en kg/s)
• \( \rho \) est la densité du fluide (en kg/m³)
• \( v \) est la vitesse du fluide (en m/s)
• \( A \) est la surface de section de l'écoulement (en m²)

Étapes de calcul

Calculons le débit massique pour un fluide s'écoulant dans un tuyau :

1. Données :
   • Densité (\( \rho \)) = 1000 kg/m³ (eau à température ambiante)
   • Vitesse (\( v \)) = 2 m/s
   • Surface de section (\( A \)) = 0,05 m² (tuyau de rayon ≈ 12,6 cm)
2. Appliquer la formule du débit massique : \[ \dot{m} = \rho \times v \times A \]
3. Substituer les valeurs connues : \[ \dot{m} = 1000 \text{ kg/m³} \times 2 \text{ m/s} \times 0,05 \text{ m²} \]
4. Effectuer le calcul : \[ \dot{m} = 100 \text{ kg/s} \]

Exemple et représentation visuelle

Visualisons le débit massique dans un tuyau :

Ce diagramme illustre :

• La section du tuyau (contour bleu)
• La densité du fluide (\( \rho \)) représentée par des lignes ondulées vertes
• La vitesse (\( v \)) indiquée par la flèche bleue
• La surface de section (\( A \)) indiquée par le cercle jaune
• Le débit massique résultant (\( \dot{m} \)) montré en bas