Fiche d’exercices de Frottement en conduite et pertes de charge avec corrigé

Fiche d’exercices de Frottement en conduite et pertes de charge gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
Q = 6 L/sD = 50 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm avec un débit de 6 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 6 L/sD = 50 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
Q = 3 L/sD = 40 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 30 °C (ν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm avec un débit de 3 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 3 L/sD = 40 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 1,2 m/sD = 150 mmL = 400 mf = 0,015

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,2 m/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 150 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,015 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 1,2 m/sL = 400 mD = 150 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 60 L/sD = 200 mmL = 300 mf = 0,018

De l’eau s’écoule avec un débit de 60 L/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 200 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,018 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 60 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 5Δz = ?L = 500 m, D = 250 mm, f = 0,0153× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 500 m de long, de diamètre intérieur 250 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,015. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 3 coudes (K = 0,3 chacun), une vanne (K = 5) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Quelle différence de niveau d’eau Δz entre les réservoirs donne un débit de 80 L/s ?

Q = 80 L/sL = 500 mD = 250 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 0,2Δz = 6 mL = 100 m, D = 150 mm, f = 0,0183× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 100 m de long, de diamètre intérieur 150 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,018. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 6 m plus haut que celle du réservoir inférieur. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 3 coudes (K = 0,3 chacun), une vanne (K = 0,2) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 6 mL = 100 mD = 150 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 0,2Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 152789
  2. 2. Re = 119217
  3. 3. hf = 2,936 m
  4. 4. hf = 5,02 m
  5. 5. Δz = 5,063 m
  6. 6. Q = 50,18 L/s

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