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 = 1,1 m/sD = 75 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 1,1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1,1 m/sD = 75 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 2,5 m/sD = 50 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 2,5 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 2,5 m/sD = 50 mm
Re =
3.Moyen
V = 1,2 m/sD = 300 mmL = 100 mf = 0,025

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,2 m/s dans une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 300 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,025 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 1,2 m/sL = 100 mD = 300 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 1,7 m/sD = 200 mmL = 1000 mf = 0,03

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,7 m/s dans une conduite de 1000 m de long et de diamètre intérieur 200 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,03 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 1,7 m/sL = 1000 mD = 200 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = 22 mL = 300 m, D = 300 mm, f = 0,024× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,02. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 22 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 = 22 mL = 300 mD = 300 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 0,2Δz = 32 mL = 100 m, D = 100 mm, f = 0,0153× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 100 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 32 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 = 0,2) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 32 mL = 100 mD = 100 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 0,2Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 62977
  2. 2. Re = 2750
  3. 3. hf = 0,6116 m
  4. 4. hf = 22,09 m
  5. 5. Q = 256,8 L/s
  6. 6. Q = 46,91 L/s

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