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N°6 - Débits volumiques sur les plans de génie climatique - niv 5 à 6

N°6 - Débits volumiques sur les plans de génie climatique - niv 5 à 6

En formation de niveau 3 à 4 (CAP à Bac), on n'étudiera pas ce §. 

débits d'air CTA

En génie climatique, pour éviter de modifier les indications de débits volumiques (qui varient avec la température), tous les débits d'air sont déterminés sous forme de débits massiques (invariables avec la température).

Sur les plans, on reporte les débits en [m³/h] sur la base d'une masse volumique de 1,2 [kg/ m³], quelle que soit la température réelle de l'air distribué. Une masse volumique de 1,2 [kg/h] est celle de l'air moyennement humide à 20 [°C]. Nos plans indiquent donc les débits qui seraient en circulation si l'air était en tout point véhiculé à 20 [°C].

Question

Q1: Une centrale doit souffler 5 [kg/s] d'air à 50 [°C].
Quel est le débit en [m3/h] qui sera indiqué sur le plan?

15 000 [m3/h]


Explication :

5 [kg/s] correspondent à 18 000 [kg/h]

Nous considérerons cet air comme véhiculé à 20 [°C], même si ce n'est pas le cas, avec une masse volumique de 1,2 [kg/ m3])  Le débit volumique indiqué sur le plan sera donc de 18 000 /1,2 = 15 000 [m3/h]

Question

Q2: Le plan indique que la centrale de traitement d'air doit véhiculer un débit 12 000 [m3/h].
Quel est en [kg/s] le débit massique correspondant?

4 [kg/s]


Explication :

Le débit volumique indiqué a été calculé sur la base d'une masse volumique de 1,2 [kg/ m3] (même si ce n'est pas la réalité). En conséquence, le débit volumique indiqué sur le plan correspondant  à un débit massique de :

12 000 × 1,2 = 14 400 [kg/h] soit 4 [kg/s]

Question

Q3: Il est indiqué sur le plan que la centrale de traitement d'air a un débit de 15 000 [m³/h]. Quel devrait être en [m³/h] le débit réel si on le mesure à 40 [°C]?
Ne travaillez qu'en utilisant les masses volumiques.

16 666 [m³/h]


Explication :

15 000 × 1,2 = 18 000 [kg/h] correspondant à de l'air à 20 [°C]
La masse  volume de l'air à 40 [°C]  est de 1,08 [kg/ m³]
Donc le débit réel d'air devrait être de 18 000 × 0,92 = 16 666 [m³/h]

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Question

Q4: Il est indiqué sur le plan que la centrale de traitement d'air a un débit de 8500 [m³/h]. Quel devrait être en m³/h le débit réel correspondant soufflé à + 10 [°C]?
Ne travaillez qu'en utilisant les masses volumiques.

8160 [m³/h]


Explication :

8500 × 1,2 = 10 200 [kg/h] correspondant à de l'air à 20 [°C]
La masse  volume de l'air à 10 [°C]  est de 1,25 [kg/ m³]
Donc le débit réel d'air est de 10 200 / 1,25 = 8160 [m³/h]

Question

Q5: À l'entrée d'une centrale de réchauffage d'air, de section 800 × 1200, on mesure une vitesse de 3 [m/s] et une température de 0 [°C].
Quel est en [m³/h] et en [kg/h] le débit réel à l'entrée de la centrale?
Si ce débit est correct quel débit correspondant est indiqué sur le plan?
Ne travaillez qu'en utilisant les masses volumiques.

11 232 [m³/h]


Explication :

Débit  volumique mesuré à l'entrée de la centrale (qv = v ×S) :
La section de la gaine est en m² de :
0,8 × 1,2 = 0,96 [m²]
qv= 3 × 0,96 = 2,88 [m³/s] Soit 10 368 [m³/h]

Le débit massique est de :
10 368 × 1,3 =13478 [kg/h]

Le débit volumique correspondant indiqué sur le plan correspond à de l'air à 20 [°C], il devrait être de :
Soit : 13478 / 1,2  = 11 232 [m³/h]

Si vous ne suivez pas un parcours automatique Xpair, lien vers le dossier suivant de la sous-rubrique étudiée: «Poids-pressions-genie-climatique».

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