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
Q = 40 L/sD = 200 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 200 mm avec un débit de 40 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 40 L/sD = 200 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
Q = 2 L/sD = 75 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 15 °C (ν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm avec un débit de 2 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 2 L/sD = 75 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
Q = 50 L/sD = 250 mmL = 1000 mf = 0,025

De l’eau s’écoule avec un débit de 50 L/s dans une conduite de 1000 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 50 L/sL = 1000 mD = 250 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 15 L/sD = 75 mmL = 50 mf = 0,03

De l’eau s’écoule avec un débit de 15 L/s dans une conduite de 50 m de long et de diamètre intérieur 75 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.

Q = 15 L/sL = 50 mD = 75 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = 24 mL = 150 m, D = 250 mm, f = 0,0252× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 150 m de long, de diamètre intérieur 250 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,025. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 24 m plus haut que celle du réservoir inférieur. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 2 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 = 24 mL = 150 mD = 250 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 150 m, D = 250 mm, f = 0,022× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 5). 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 = 150 mD = 250 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 254648
  2. 2. Re = 29783
  3. 3. hf = 5,288 m
  4. 4. hf = 11,75 m
  5. 5. Q = 204,6 L/s
  6. 6. H = 5,818 m

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