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 = 5 L/sD = 50 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 10 °C (ν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm avec un débit de 5 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 5 L/sD = 50 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,3 m/sD = 25 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 0,3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 25 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,3 m/sD = 25 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 3 m/sD = 50 mmL = 500 mf = 0,025

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 3 m/s dans une conduite de 500 m de long et de diamètre intérieur 50 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,025 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 3 m/sL = 500 mD = 50 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 5 L/sD = 50 mmL = 800 mf = 0,015

De l’eau s’écoule avec un débit de 5 L/s dans une conduite de 800 m de long et de diamètre intérieur 50 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.

Q = 5 L/sL = 800 mD = 50 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = 12 mL = 200 m, D = 100 mm, f = 0,0154× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 m de long, de diamètre intérieur 100 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,015. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 12 m plus haut que celle du réservoir inférieur. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 4 coudes (K = 0,3 chacun), une vanne (K = 10) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 12 mL = 200 mD = 100 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 2Δz = ?L = 300 m, D = 300 mm, f = 0,022× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,02. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 2 coudes (K = 0,3 chacun), une vanne (K = 2) 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 200 L/s ?

Q = 200 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 97194
  2. 2. Re = 7500
  3. 3. hf = 114,7 m
  4. 4. hf = 79,32 m
  5. 5. Q = 18,44 L/s
  6. 6. Δz = 9,834 m

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