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

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
V = 1,25 m/sD = 200 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 1,25 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 200 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 1,25 m/sD = 200 mm
Re =
2.Facile
V = 1 m/sD = 75 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 1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 1 m/sD = 75 mm
Re =
3.Moyen
Q = 3 L/sD = 75 mmL = 400 mf = 0,025

De l’eau s’écoule avec un débit de 3 L/s dans une conduite de 400 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 perte de charge par frottement hf.

Q = 3 L/sL = 400 mD = 75 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 150 L/sD = 250 mmL = 150 mf = 0,015

De l’eau s’écoule avec un débit de 150 L/s dans une conduite de 150 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 = 150 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0254× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 150 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,025. 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. Quelle différence de niveau d’eau Δz entre les réservoirs donne un débit de 200 L/s ?

Q = 200 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 10Δz = 20 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 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 = 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 = 20 mL = 200 mD = 100 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 5500
  2. 2. Re = 1650
  3. 3. hf = 3,134 m
  4. 4. hf = 4,283 m
  5. 5. Δz = 10,28 m
  6. 6. Q = 23,81 L/s

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