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 = 2,3 m/sD = 150 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 2,3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 2,3 m/sD = 150 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,75 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 0,75 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 200 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 0,75 m/sD = 200 mm
Re =
3.Moyen
V = 1,3 m/sD = 75 mmL = 100 mf = 0,028

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,3 m/s dans une conduite de 100 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 perte de charge par frottement hf.

V = 1,3 m/sL = 100 mD = 75 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 2,8 m/sD = 50 mmL = 300 mf = 0,028

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,8 m/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 50 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 = 2,8 m/sL = 300 mD = 50 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 100 m, D = 100 mm, f = 0,022× coude (K = 0,3)

Une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 100 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,02) 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 12 L/s ?

Q = 12 L/sL = 100 mD = 100 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10
H = m
6.Difficile
K = 10Δz = 19 mL = 200 m, D = 150 mm, f = 0,0223× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 m de long, de diamètre intérieur 150 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,022. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 19 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 = 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 = 19 mL = 200 mD = 150 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 263359
  2. 2. Re = 3300
  3. 3. hf = 3,216 m
  4. 4. hf = 67,13 m
  5. 5. H = 3,819 m
  6. 6. Q = 52,81 L/s

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