Le débit hydraulique, ou débit, est défini comme le volume d’une substance qui traverse une surface définie sur une période donnée. Les unités d’un débit sont exprimées en volume par le temps et sont indiquées mathématiquement par une lettre majuscule Q. La compréhension du débit hydraulique est nécessaire en ingénierie pour déterminer le flux volumétrique nécessaire et la puissance nécessaire pour pomper un fluide dans un canal ou un tuyau. Pour calculer le débit, la surface de la conduite ou du canal, la vitesse et l'angle d'écoulement doivent être connus ou déduits de l'énoncé du problème.
Calculez la section du tuyau si cela n’est pas déjà indiqué dans l’énoncé du problème. Utilisez les équations de base des aires géométriques en fonction de la forme des sections, qui peuvent être circulaires, rectangulaires ou trapézoïdales. La section est appelée la forme du canal perpendiculaire à l'écoulement. Les équations pouvant être utilisées sont:
Surface d'un cercle = pi x rayon x rayon Zone d'un rectangle = longueur x largeur Surface d'un trapèze = 0,5 x hauteur x (longueur1 + longueur2)
Multipliez l'aire de la section transversale par la vitesse d'écoulement, fournie en unité de longueur sur l'unité de temps au carré. Si la section et le débit sont vraiment perpendiculaires, l'angle du débit est de zéro degré. La valeur que vous venez de calculer est le débit hydraulique.
Multipliez la valeur de l'étape 2 par le cosinus de thêta, où thêta est l'angle d'écoulement entre la surface et la direction de l'écoulement. Utilisez thêta uniquement lorsque vous ne pouvez pas calculer la surface transversale exacte perpendiculaire à l'étape 1.