Un fluide est constitué de molécules que l'on peut imaginer comme autant de billes. Si le fluide est en circulation dans un conduit, ces billes se déplacent comme le font des voitures sur une route. Si la section du conduit ne varie pas, la vitesse de circulation reste constante. De même, sur une autoroute très chargée, si le nombre de voies de circulation reste constant, la vitesse des véhicules est stable.
Pour comprendre ce qui se passe dans un conduit qui change de section, il nous faut penser à une autoroute presque saturée. Dans la canalisation d'eau en mouvement, les molécules se suivent pressées côte à côte et personne ne double...
Que se passe-t-il sur une autoroute engorgée si le nombre de voies diminue?
Notons tout d'abord que sur le schéma ci-dessous, en supposant que le flux de véhicule soit stabilisé, le nombre de voitures qui passe en une heure sera exactement le même quel que soit le nombre de voies (en A, B, C).
Les "débits de voitures" en A, B et C sont identiques
Si l'on doute que le nombre de voiture qui passe par heure est identique en A, B, C, il nous faut imaginer trois capteurs situés en A, B, C et qui seraient chargés de comptabiliser les voitures.
Evidemment, le capteur situé en B verra passer les mêmes voitures que celui disposé en A. Il en est de même pour le capteur situé en C.
La quantité de voiture passant en A est bien identique à celle passant en B et C.
Dans ces conditions, si le nombre de voitures circulant en une heure en B (sur 2 voies) est identique à celui circulant en A et C (sur 4 voies), c'est évidemment que la vitesse de circulation en en B est plus grande qu'en A et C.
Conclusion
Si une canalisation ou un conduit présentent un rétrécissement, la vitesse du fluide s'y trouve plus élevée qu'ailleurs.
Inversement, si une canalisation ou un conduit présentent un élargissement, la vitesse du fluide s'y trouve moins élevée.
Les vidéos récapitulatives de Maurice.
Dans une conduite, en l'absence de piquages, la vitesse du fluide en mouvement dépend de la section. Plus le tube sera de petit diamètre, plus l'eau circulera vite. Notons que plus l'eau circule vite, plus ses frottements sur les parois de la canalisation seront importants. Ces frottements engendrent une chute de pression et génèrent du bruit. Pour ce qui est de la chute de pression, on parle de "perte de charge". En conclusion, le rétrécissement du diamètre d'une canalisations sera localement source,
- d'une augmentation de la vitesse de circulation,
- d'une augmentation des pertes de charge (chute de pression),
- d'une élévation du niveau sonore de circulation.