Calcul du Kv d’une vanne et de sa perte de charge

Calculez en ligne le Kv d’une vanne pour un liquide, un gaz ou de la vapeur, la perte de charge qu’elle provoque, et convertissez un Kv en Cv. Le calcul se fait dans votre navigateur, sans inscription.

Kv requis Perte de charge d'une vanne Conversion Kv ⇄ Cv

Fluide Liquide (eau, huile, glycol…)Gaz (air, azote, gaz naturel…)Vapeur d'eau saturée Densité relative (eau = 1) Eau 1 · fioul 0,85 · eau glycolée 30 % 1,04 Débit Température du gaz (°C) Pression amont P1 (bar relatif) Pression aval P2 (bar relatif)

Calculer le Kv

Calcul indicatif selon les formules usuelles (IEC 60534 simplifiée, écoulement turbulent, sans correction de viscosité ni de raccords). Pour une vanne de régulation, choisissez un Kvs d'environ 1,3 × le Kv calculé.

Qu’est-ce que le Kv d’une vanne ?

Le Kv (coefficient de débit) est le débit d’eau, en m³/h, qui traverse une vanne lorsque la perte de charge entre l’entrée et la sortie vaut 1 bar. Plus le Kv est grand, plus la vanne laisse passer de fluide pour une même perte de charge. C’est la grandeur qui permet de dimensionner une vanne : on calcule le Kv nécessaire pour le débit et la perte de charge du circuit, puis on choisit un modèle dont le Kv est au moins égal.

Kv, Kvs et Cv : quelle différence ?

• Kv : coefficient de débit pour une ouverture donnée, en m³/h sous 1 bar.
• Kvs : Kv de la vanne grande ouverte, donné par le fabricant sur la fiche technique. Pour une vanne de régulation, on retient un Kvs d’environ 1,3 fois le Kv calculé, afin que la vanne régule entre 30 et 80 % d’ouverture.
• Cv : équivalent américain, en gallons US par minute sous 1 psi. Cv = 1,156 × Kv et Kv = 0,865 × Cv.

Formules de calcul du Kv

Liquide

Kv = Q × √(ρr / Δp), avec Q le débit en m³/h, ρr la densité relative (eau = 1) et Δp la perte de charge dans la vanne, en bar.

Exemple : 10 m³/h d’eau avec une perte de charge admise de 0,5 bar → Kv = 10 × √(1 / 0,5) = 14,1 m³/h. Pour une vanne de régulation, on choisira un Kvs d’environ 18 m³/h.

Gaz

En écoulement subcritique (Δp < p1/2) : Kv = Qn / 514 × √(ρn × T1 / (Δp × p2)), avec Qn le débit en Nm³/h, ρn la masse volumique normale en kg/m³ (air : 1,293), T1 la température en kelvins et p1, p2 les pressions absolues en bar. En écoulement critique (Δp ≥ p1/2) : Kv = Qn / (257 × p1) × √(ρn × T1).

Exemple : 100 Nm³/h d’air à 20 °C, de 6 à 5 bar relatifs (7,01 et 6,01 bar absolus) → Kv ≈ 1,5 m³/h.

Vapeur d’eau saturée

En écoulement subcritique : Kv = ṁ / 31,62 × √(v2 / Δp), avec ṁ le débit massique en kg/h et v2 le volume massique de la vapeur à la pression aval, en m³/kg. En écoulement critique : Kv = ṁ / 31,62 × √(2 × v* / p1), v* étant le volume massique à p1/2.

Exemple : 500 kg/h de vapeur saturée détendue de 8 à 6 bar relatifs → v2 ≈ 0,272 m³/kg, Kv ≈ 5,8 m³/h.

Calculer la perte de charge d’une vanne

Si vous connaissez le Kv (ou le Kvs) de la vanne, la perte de charge pour un liquide vaut Δp = ρr × (Q / Kv)², en bar. Exemple : 10 m³/h d’eau dans une vanne de Kv 25 → Δp = (10 / 25)² = 0,16 bar, soit environ 1,6 m de colonne d’eau. Une perte de charge trop forte se paie en énergie de pompage : passer au DN supérieur la divise souvent par deux ou trois.

Choisir une vanne à partir du Kv

Le Kv de chaque modèle figure sur sa fiche technique, que vous trouverez sur nos fiches produit :

• Électrovannes : Kv de quelques dixièmes à quelques dizaines de m³/h, pour l’eau, l’air, le gaz ou la vapeur.
• Vannes à commande pneumatique : ouverture rapide et régulation tout ou rien sur fluides industriels.
• Réducteurs de pression : leur Kv conditionne le débit disponible en aval.
• Robinets à papillon : Kv élevés pour les gros débits (DN 50 et plus).

Vous hésitez entre deux modèles ? Envoyez-nous votre débit, vos pressions et votre fluide : nous vous indiquons la vanne adaptée de notre catalogue. Voir aussi notre calcul de dilatation de tuyauterie.

Questions fréquentes

Comment calculer le Kv d’une vanne ?

Pour un liquide, Kv = Q × √(ρr / Δp), avec Q le débit en m³/h, ρr la densité relative (eau = 1) et Δp la perte de charge acceptée dans la vanne en bar. Exemple : 10 m³/h d’eau avec 0,5 bar de perte de charge donnent un Kv de 14,1 m³/h.

Quelle différence entre Kv et Kvs ?

Le Kv est le débit (m³/h) d’eau traversant la vanne sous 1 bar de perte de charge pour une ouverture donnée. Le Kvs est le Kv de la vanne grande ouverte, indiqué par le fabricant. Pour une vanne de régulation, on choisit un Kvs d’environ 1,3 fois le Kv calculé.

Comment convertir un Kv en Cv ?

Cv = 1,156 × Kv et Kv = 0,865 × Cv. Le Cv est l’équivalent américain, exprimé en gallons US par minute sous 1 psi de perte de charge.

Comment calculer la perte de charge d’une vanne ?

Pour un liquide, Δp = ρr × (Q / Kv)², en bar. Exemple : 10 m³/h d’eau dans une vanne de Kv 25 provoquent une perte de charge de 0,16 bar.