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 = 1,3 m/sD = 50 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 1,3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1,3 m/sD = 50 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,5 m/sD = 40 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0,04 Pa·s

Un liquide (Huile hydraulique ; ρ = 880 kg/m³, μ = 0,04 Pa·s) s’écoule à 0,5 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 0,5 m/sD = 40 mm
Re =
3.Moyen
V = 2,8 m/sD = 300 mmL = 100 mf = 0,022

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,8 m/s dans une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 300 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,022 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 2,8 m/sL = 100 mD = 300 mmf = 0,022g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 2 m/sD = 75 mmL = 500 mf = 0,028

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 2 m/s dans une conduite horizontale de 500 m de long et de diamètre intérieur 75 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,028 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 2 m/sL = 500 mD = 75 mmf = 0,028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 200 m, D = 300 mm, f = 0,0224× coude (K = 0,3)

Une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 300 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 150 L/s ?

Q = 150 L/sL = 200 mD = 300 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10
H = m
6.Difficile
K = 0,2sortie libreH = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0,0183× coude (K = 0,3)

Une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 250 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), 3 coudes (K = 0,3 chacun) et une vanne (K = 0,2). 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 150 L/s ?

Q = 150 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 0,2
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 57018
  2. 2. Re = 440
  3. 3. hf = 2,93 m
  4. 4. Δp = 373,3 kPa
  5. 5. H = 6,281 m
  6. 6. H = 4,664 m

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