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 = 0,75 m/sD = 200 mmρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s

Un liquide (Fioul léger ; ρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s) s’écoule à 0,75 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 200 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 0,75 m/sD = 200 mm
Re =
2.Facile
Q = 3 L/sD = 75 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 10 °C (ν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm avec un débit de 3 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 3 L/sD = 75 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 0,8 m/sD = 200 mmL = 400 mf = 0,028

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 0,8 m/s dans une conduite horizontale de 400 m de long et de diamètre intérieur 200 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 = 0,8 m/sL = 400 mD = 200 mmf = 0,028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
V = 1,2 m/sD = 150 mmL = 300 mf = 0,022

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,2 m/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 150 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 = 1,2 m/sL = 300 mD = 150 mmf = 0,022g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 0,2Δz = 14 mL = 200 m, D = 300 mm, f = 0,024× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 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 14 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 = 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 = 14 mL = 200 mD = 300 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 0,2Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 200 m, D = 200 mm, f = 0,0183× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 m de long, de diamètre intérieur 200 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,018. 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 = 5) 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 40 L/s ?

Q = 40 L/sL = 200 mD = 200 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 25500
  2. 2. Re = 38878
  3. 3. Δp = 17,92 kPa
  4. 4. hf = 3,229 m
  5. 5. Q = 290,8 L/s
  6. 6. Δz = 2,099 m

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