Principes de l'hydrodynamique dans les ascenseurs hydrauliques : Bernoulli et Torricelli

tube venturi hydrodynamique

Article mis à jour : 07-02-2026

Qu'est-ce que l'hydrodynamique

L'hydromécanique est la branche de la physique qui traite des forces qui agissent sur les fluides (liquides et gaz). Elle est divisée entre l'hydrodynamique, qui étudie les fluides en mouvement, et l'hydrostatique, qui étudie les fluides au repos.

Les principes de l'hydromécanique des liquides sont appliqués dans le système hydraulique, qui traite de l'eau et d'autres liquides au repos ou en mouvement.

Concept d'hydrodynamique

Un liquide ou un gaz s'écoule des zones à haute pression vers les zones à basse pression. Cela se produit par exemple lorsque l’eau est extraite d’une éponge ou lorsqu’un « jet » d’eau sort d’un tuyau.

Le flux d'un fluide elle est influencée par la viscosité, c'est-à-dire la résistance qui s'oppose au mouvement du fluide. Certains fluides s’écoulent par capillarité, qui dépend en grande partie de l’adhérence et de la tension superficielle.

L'écoulement d'un fluide ou d'un gaz peut également être laminaire (lisse) ou turbulent||La nature de l'écoulement dépend de : la viscosité et la densité du fluide, la vitesse de déplacement du fluide, ainsi que la surface et la forme des objets en contact avec le fluide||Par exemple, l'eau s'écoule de manière turbulente à travers la rivière, mais s'écoule de manière laminaire autour d'un bateau dont les côtés sont courbés et lisses||Un objet dont la forme offre peu de résistance à la fluidité d'un liquide est dit efficace.

Le principe de Bernoulli

Le principe de Bernoulli, découvert par le physicien suisse Daniel Bernoulli (1700-1782), stipule que la pression exercée par un liquide s'écoulant à travers les parois d'un tube (par exemple, un conduite flexible ou tuyau) diminue lorsque la vitesse du liquide augmente (comme à la sortie d'une ouverture). Ce principe explique la «portance» obtenue par les hydroptères et les avions ailés.

L'équation de Bernoulli est la suivante P + ½ρv² + ρgh = constante

Où:

  • P = pression statique du fluide (Pa)
  • ρ (rho) = densité du fluide (kg/m³)
  • v.v = vitesse du fluide (m/s)
  • g = accélération gravitationnelle (9,8 m/s²)
  • h = hauteur au-dessus d'un niveau de référence (m)

Entre deux points d'un même système, cela s'exprime ainsi :

P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂

Ce qu'il indique, c'est que la somme de la pression, de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle par unité de volume reste constante le long d'une ligne d'écoulement — si la vitesse augmente, la pression chute, et vice versa.

Tube Venturi

L'effet expliqué par Bernoulli peut être produit en envoyant un fluide à travers un tube Venturi (un tube court dont le diamètre se rétrécit considérablement dans une certaine section au centre, de sorte que les sections avant et après rétrécissement ont un diamètre plus grand).

La vitesse du fluide dans la section étroite du tube est plus grande et sa pression plus faible que dans le reste du tube. Le tube Venturi est utilisé dans divers appareils, notamment des instruments mesurant le débit de fluide.

Théorème de Torricelli

Le théorème de Torricelli, conçu par le physicien italien Evangelista Torricelli (1608-1647), est le suivant applicable aux écoulements incompressibles et non visqueux et calcule le débit de sortie d'un liquide à travers un orifice. «La vitesse d'un liquide dans un récipient ouvert, à travers un trou, est celle qu'aurait n'importe quel corps, tombant librement dans le vide du niveau du liquide au centre de gravité du trou«.

En d’autres termes, imaginons un réservoir rempli d’eau avec un trou au fond. Plus le niveau d’eau au-dessus de ce trou est élevé, plus la pression qui pousse le fluide vers l’extérieur est élevée et donc plus la vitesse de sortie est élevée. Si le niveau baisse, la vitesse baisse également.

Dans le installations d'ascenseurs hydrauliques, ce principe permet de calculer le débit qui circule à travers les vannes et les orifices du circuit. Lorsque le piston descend et que le fluide retourne au réservoir, la vitesse de ce retour dépend directement de la différence de hauteur et de pression du système

Continuer dans Les principes de l'hydromécanique (II)

Bibliographie

Wikipédia, l'encyclopédie libre. (7 mars 2025). Hydrodynamique. Fondation Wikimedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrodin%C3%A1mica

Université de Salamanque. (sf). Mécanique des fluides : hydrodynamique, conductions en régime forcé et théorème de Bernoulli. Guides pédagogiques de l'USAL. https://guias.usal.es/node/222773

Sergi Fañarás responsable du SAT
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Technicien de Service Technique chez GMV Eurolift SAU (2006-2017). Directeur commercial chez GMV Eurolift SAU (2017). Responsable du service technique chez GMV Eurolift SAU depuis 2026.

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