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 = 0,8 m/sD = 40 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 0,8 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,8 m/sD = 40 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 1,3 m/sD = 100 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 1,3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1,3 m/sD = 100 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 1,3 m/sD = 100 mmL = 300 mf = 0,022

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,3 m/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 100 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 = 1,3 m/sL = 300 mD = 100 mmf = 0,022g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 4 L/sD = 50 mmL = 400 mf = 0,025

De l’eau s’écoule avec un débit de 4 L/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 50 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 = 4 L/sL = 400 mD = 50 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = 40 mL = 400 m, D = 300 mm, f = 0,0224× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 400 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,022. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 40 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 = 40 mL = 400 mD = 300 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 150 m, D = 250 mm, f = 0,0224× 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 = 0,022. 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 = 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 120 L/s ?

Q = 120 L/sL = 150 mD = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 32000
  2. 2. Re = 99237
  3. 3. hf = 5,685 m
  4. 4. hf = 42,3 m
  5. 5. Q = 305,4 L/s
  6. 6. Δz = 6,366 m

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