Tuyau

Un tuyau est une canalisation de section circulaire destinée à l'écoulement d'un fluide, liquide, ou gaz ou d'un produit pulvérulent, au transport de l'énergie de pression (air comprimé, vapeur, huile hydromécanique, …), à l'échange de l'énergie au travers de la paroi (échangeur thermique, radiateur). Il peut être rigide ou souple (flexible). La paroi du tuyau sépare l'intérieur de l'extérieur et permet ces fonctions.

Étymologie

Il y a plusieurs origines théorisés pour le terme tuyau:

1. du mot francique thūta 'trompette, tuyau'
2. d’un nom composé gotique thut-haurn 'corne-trompette, cor à sonner'.

Histoire

Il est difficile de définir exactement l’origine du tube. Il n’est pas exclu qu’à une époque préhistorique on utilisa des troncs d’arbres creux pour véhiculer l’eau, bien qu’il ne soient pas classés en tant que tube, l’usage en a perduré jusqu’en 1788 pour amener la saumure de Salins-les-Bains jusqu’à la Saline royale d'Arc-et-Senans via un saumoduc (double canalisation en sapin de 21 km).

Dans l’Égypte antique on utilisait des tubes de cuivre pour transporter l’eau potable : un exemplaire, retiré du temple du roi Sa-Hu-Re ad Abusir et remontant à 2750 av.J.-C. environ, est conservé au Musée national de Berlin. Le tube a été obtenu en agrafant une fine feuille de cuivre, afin d’obtenir un diamètre de 75 mm; l’implantation (environ 100 m de longueur) était constituée d’une série de ces tubes.

À l’époque romaine, les tuyaux de plomb (en latin fistulae) étaient couramment utilisés pour amener l’eau dans les cités et à l’intérieur même des maisons. Les Romains utilisaient également des tubes en terre cuite emboîtés les uns dans les autres et scellés au mortier, pour certaines conduites d’eau chaude ou de vapeur.

Technologie

Article détaillé : Tuyau rigide.

Article détaillé : Tuyau souple.

On distingue les tuyaux réalisés par moulage et les tubes, réalisés par roulage d'une tôle puis soudage ou encore étirés à chaud ou à froid. Dans certains cas, on peut aussi parler de conduit. Autres procédés de réalisation : forage (le bois d'une sarbacane), enroulement autour d'un noyau (canon de fusil au 17 et 18^e siècles, tubes composites en fibres de carbone ou de verre), fonderie (canon en bronze, adduction d'eau en fonte de fer), coulage (béton), étirage (cuivre, acier), roulage et soudure de tôle d'acier à paroi mince, extrusion (matières plastiques, terre cuite, macaronis), couture (textile, on parle alors de manche).

Physique

Comportement mécanique

La théorie des poutres montre qu'en flexion, le tuyau a un rendement inférieur à celui d'un conduit équivalent de section rectangulaire. Voir aussi Résistance des matériaux, mécanique des milieux continus. En revanche, en torsion, la matière d'un tuyau est soumise à un cisaillement pratiquement uniforme et son rendement est proche de 100%.

Lorsqu'un tuyau est mis sous pression, la contrainte perpendiculaire à l'axe est très supérieure à la contrainte parallèle à l'axe. Cela explique pourquoi un tube sous pression cède en général dans le sens de la longueur.

Mécanique des fluides dans un tuyau

Daniel Bernoulli (1700–1782) établit la théorie des écoulements dans son ouvrage principal, Hydrodynamica, paru à Strasbourg en 1738.

Voir aussi Onde stationnaire dans un tuyau.

Dans la marine

Dans la marine du début du XX^e siècle, les échappements de fumée des machines s'évacuaient par des conduits protégés par de hautes enveloppes cylindriques verticales, appelées "tuyaux". Les tuyaux ont par la suite été remplacées par des "cheminées" plus larges et plus courtes. Ainsi les torpilleurs français de 1 500 tonnes construits entre 1926 et 1931, classes Bourrasque et l'Adroit étaient communément appelés "les 3 tuyaux".

Autres significations

En langage populaire, un tuyau est une information confidentielle révélée à quelqu'un pour le succès d'une opération.

Article détaillé : Tuyau (conseil).

Voir aussi

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