Calculateur du nombre de Weber
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 18/08/2026
Le nombre de Weber se calcule avec We = ρ × v² × L ÷ σ, où ρ est la masse volumique du fluide, v sa vitesse, L une longueur caractéristique et σ la tension superficielle. Pour un jet d'eau à 2 m/s sur une longueur caractéristique de 1 mm, il vaut environ 55,6 — une valeur élevée qui signale que l'inertie domine largement la tension superficielle.
Explication
Le nombre de Weber compare l'importance relative des forces d'inertie (qui tendent à déformer et fragmenter un fluide) et des forces de tension superficielle (qui tendent au contraire à minimiser la surface du fluide, donc à le maintenir sous forme de gouttes sphériques) — un rôle comparable à celui que joue le nombre de Reynolds pour l'inertie face à la viscosité, ou le nombre de Froude pour l'inertie face à la gravité, mais appliqué ici à un troisième effet physique différent. Un nombre de Weber faible (bien inférieur à 1) signifie que la tension superficielle domine : le fluide conserve une forme sphérique stable, comme une petite goutte de pluie ou de rosée qui résiste à toute déformation. À l'inverse, un nombre de Weber élevé (supérieur à environ 10-12, selon les régimes étudiés) signifie que l'inertie l'emporte largement sur la tension superficielle : le fluide se déforme, s'étire et finit par se fragmenter en gouttelettes plus petites — c'est exactement le phénomène exploité par les injecteurs de carburant automobiles, les buses de pulvérisation agricole ou les têtes d'impression à jet d'encre, qui visent tous un nombre de Weber suffisamment élevé pour garantir une atomisation fine et régulière du liquide.
Exemple : jet d'eau à 2 m/s sur une longueur caractéristique de 1 mm
Données d'entrée
Masse volumique : 1000 kg/m³ (eau). Vitesse : 2 m/s. Longueur caractéristique : 0,001 m. Tension superficielle : 0,072 N/m.
Calcul
We = (1000 × 2² × 0,001) ÷ 0,072 = (1000 × 4 × 0,001) ÷ 0,072 = 4 ÷ 0,072 ≈ 55,56.
Résultat
Ce jet a un nombre de Weber d'environ 55,6 : l'inertie domine nettement la tension superficielle, ce qui favorise la fragmentation du jet en gouttelettes.
Questions fréquentes
Quelle longueur caractéristique utiliser ?
Cela dépend du phénomène étudié : le diamètre d'une goutte pour étudier sa stabilité, le diamètre d'un jet ou d'un orifice de buse pour étudier son atomisation. Le choix doit être cohérent avec la géométrie du problème réel, exactement comme pour la longueur caractéristique du nombre de Reynolds ou du nombre de Froude.
Pourquoi la tension superficielle varie-t-elle selon le fluide et la température ?
La tension superficielle dépend directement de l'intensité des forces d'attraction entre les molécules du liquide à sa surface : l'eau (environ 0,072 N/m à 20°C) a une tension superficielle relativement élevée grâce à ses liaisons hydrogène, tandis que la plupart des huiles ou des solvants organiques ont une tension bien plus faible. Elle diminue aussi généralement lorsque la température augmente, l'agitation thermique affaiblissant ces forces d'attraction intermoléculaires.
Quel est le lien entre le nombre de Weber et l'atomisation d'un jet ?
Un jet liquide reste cohérent tant que la tension superficielle parvient à contenir les perturbations qui tendent à le déformer. Lorsque le nombre de Weber dépasse un seuil critique (typiquement de l'ordre de 10 à 12 selon les conditions), les forces d'inertie l'emportent : le jet se déstabilise, s'étire puis se rompt en gouttelettes plus petites — le principe même exploité par les systèmes d'injection et de pulvérisation industriels pour obtenir un brouillard fin plutôt qu'un jet continu.