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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
V = 0,5 m/sD = 50 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 0,5 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,5 m/sD = 50 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 2,9 m/sD = 100 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 10 °C (ν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 2,9 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 2,9 m/sD = 100 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
Q = 80 L/sD = 250 mmL = 400 mf = 0,015

De l’eau s’écoule avec un débit de 80 L/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 80 L/sL = 400 mD = 250 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 3 m/sD = 75 mmL = 300 mf = 0,025

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 3 m/s dans une conduite horizontale de 300 m de long et de diamètre intérieur 75 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,025 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 3 m/sL = 300 mD = 75 mmf = 0,025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0,0224× coude (K = 0,3)

Une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 250 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,022) part d’un réservoir à l’air libre et débouche à l’air libre en jet. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 4 coudes (K = 0,3 chacun) et une vanne (K = 10). Prenez g = 9,81 m/s². De combien H la surface du réservoir doit-elle être au-dessus de la sortie de la conduite pour un débit de 60 L/s ?

Q = 60 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10
H = m
6.Difficile
K = 2Δz = 35 mL = 400 m, D = 300 mm, f = 0,0153× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 400 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,015. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 35 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 = 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 = 35 mL = 400 mD = 300 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 25000
  2. 2. Re = 221374
  3. 3. hf = 3,249 m
  4. 4. Δp = 450 kPa
  5. 5. H = 2,977 m
  6. 6. Q = 375 L/s

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.