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

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1.Facile
Q = 2 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 2 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 2 L/sD = 50 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 3 m/sD = 100 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 15 °C (ν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 3 m/sD = 100 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
Q = 100 L/sD = 250 mmL = 300 mf = 0,018

De l’eau s’écoule avec un débit de 100 L/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 100 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 120 L/sD = 300 mmL = 400 mf = 0,025

De l’eau s’écoule avec un débit de 120 L/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 300 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.

Q = 120 L/sL = 400 mD = 300 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0182× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,018) 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), 2 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 200 L/s ?

Q = 200 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10
H = m
6.Difficile
K = 5Δz = 20 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0,0184× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 m de long, de diamètre intérieur 250 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,018. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 20 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 = 5) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 20 mL = 200 mD = 250 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 50930
  2. 2. Re = 263158
  3. 3. hf = 4,569 m
  4. 4. hf = 4,896 m
  5. 5. H = 8,61 m
  6. 6. Q = 206,8 L/s

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