L'importance du nombre Reynolds (Re)
En théorie, le type de débit dépend de quatre variables :
- Le diamètre du tube
- La vitesse du fluide
- La densité du fluide
- La viscosité dynamique du fluide
Les facteurs combinés fournissent ce que l’on appelle le
nombre Reynolds (Re), un paramètre important décrivant si les conditions de débit résultent en un
débit laminaire ou un
débit turbulent. En général, un
débit laminaire survient avec un nombre Reynolds faible (≤ env. 2300), et un
débit turbulent survient avec un nombre Reynolds élevé (≥ env. 3000). Entre ces deux nombres (Re 2300-3000), vous obtenez un
'débit de transition', ce qui signifie que le débit peut être laminaire ou turbulent (les nombres mentionnés concernent un tube cylindrique).
Quand est-ce qu’un effet de turbulence peut survenir ?
Comme nous l’avons déjà dit, l’effet de turbulence survient fréquemment dans les installations utilisant (outre mesure) des restrictions, comme des vannes ou des adaptateurs, en combinaison avec une haute vélocité du fluide utilisé. A chaque restriction, le débit va être interrompu et la vitesse du gaz changera (comme visualisé sur la photo 2). En plus de l’usage de restrictions, la longueur de la conduite doit être prise en compte. Comme il faut un certain temps pour qu’un débit turbulent redevienne laminaire, il est important d'utiliser la bonne longueur de conduite.
Vous préférerez éviter un débit turbulent à l’entrée de votre instrument de mesure du débit, car cela peut affecter la précision de votre mesure. Il est préférable d’avoir un débit laminaire juste avant l’appareil de mesure du débit. Toutefois, l’appareil utilisé comme régulateur de débit, avec une vanne derrière le débitmètre, peut causer à nouveau un flux turbulent.
Cela n'est pas un désavantage pour tous les types de débitmètres. Ce sont principalement les
débitmètres massiques thermiques reposant sur le principe du by-pass qui sont sensibles à cet effet. Les débitmètres basés sur le principe de
Coriolis, de
CTA (Constant Temperature Anemometry ou anémométrie à température constante) ou
à ultrasons sont insensibles à la turbulence.