Fiche d’exercices de Frottement en conduite et pertes de charge avec corrigé

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1.Facile
V = 1,25 m/sD = 75 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 1,25 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 1,25 m/sD = 75 mm
Re =
2.Facile
V = 2,75 m/sD = 150 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 2,75 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 2,75 m/sD = 150 mm
Re =
3.Moyen
V = 1,8 m/sD = 150 mmL = 800 mf = 0,028

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1,8 m/s dans une conduite horizontale de 800 m de long et de diamètre intérieur 150 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 = 1,8 m/sL = 800 mD = 150 mmf = 0,028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
V = 2,8 m/sD = 50 mmL = 150 mf = 0,03

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 2,8 m/s dans une conduite horizontale de 150 m de long et de diamètre intérieur 50 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,03 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 2,8 m/sL = 150 mD = 50 mmf = 0,03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 2Δz = ?L = 150 m, D = 300 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 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,025. 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 = 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 150 L/s ?

Q = 150 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 2sortie libreH = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0182× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,018) 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 = 2). 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 = 300 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 15938
  2. 2. Re = 70125
  3. 3. Δp = 241,9 kPa
  4. 4. Δp = 352,8 kPa
  5. 5. Δz = 3,81 m
  6. 6. H = 1,924 m

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