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
V = 2,75 m/sD = 150 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s

Un liquide (Huile moteur SAE 30 ; ρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s) s’écoule à 2,75 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 891 kg/m³μ = 0,29 Pa·sV = 2,75 m/sD = 150 mm
Re =
2.Facile
V = 1,9 m/sD = 150 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 1,9 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1,9 m/sD = 150 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 2,5 m/sD = 300 mmL = 800 mf = 0,018

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,5 m/s dans une conduite de 800 m de long et de diamètre intérieur 300 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.

V = 2,5 m/sL = 800 mD = 300 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 1,1 m/sD = 200 mmL = 400 mf = 0,028

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,1 m/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 200 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,028 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 1,1 m/sL = 400 mD = 200 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 150 m, D = 250 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 250 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,015) 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 75 L/s ?

Q = 75 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10
H = m
6.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 200 m, D = 300 mm, f = 0,0253× coude (K = 0,3)

Une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,025) 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), 3 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 120 L/s ?

Q = 120 L/sL = 200 mD = 300 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 10
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 1267
  2. 2. Re = 285000
  3. 3. hf = 15,29 m
  4. 4. hf = 3,454 m
  5. 5. H = 2,511 m
  6. 6. H = 4,27 m

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