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 = 0,6 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 0,6 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,6 m/sD = 40 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,5 m/sD = 200 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s

Un liquide (Huile moteur SAE 30 ; ρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s) s’écoule à 0,5 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 200 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 891 kg/m³μ = 0,29 Pa·sV = 0,5 m/sD = 200 mm
Re =
3.Moyen
V = 2,8 m/sD = 150 mmL = 800 mf = 0,03

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,8 m/s dans une conduite de 800 m de long et de diamètre intérieur 150 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 = 2,8 m/sL = 800 mD = 150 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 2,5 m/sD = 250 mmL = 300 mf = 0,018

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,5 m/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 250 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,018 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 2,5 m/sL = 300 mD = 250 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 2Δz = ?L = 200 m, D = 300 mm, f = 0,023× 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. 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 = 2) 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 80 L/s ?

Q = 80 L/sL = 200 mD = 300 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 150 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,015. 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 = 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 = 300 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 24000
  2. 2. Re = 307,2
  3. 3. hf = 63,93 m
  4. 4. hf = 6,881 m
  5. 5. Δz = 1,158 m
  6. 6. Δz = 2,145 m

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