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 = 1,75 m/sD = 50 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 1,75 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 1,75 m/sD = 50 mm
Re =
2.Facile
V = 2,25 m/sD = 150 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0,04 Pa·s

Un liquide (Huile hydraulique ; ρ = 880 kg/m³, μ = 0,04 Pa·s) s’écoule à 2,25 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 2,25 m/sD = 150 mm
Re =
3.Moyen
Q = 5 L/sD = 75 mmL = 50 mf = 0,015

De l’eau s’écoule avec un débit de 5 L/s dans une conduite de 50 m de long et de diamètre intérieur 75 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,015 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 5 L/sL = 50 mD = 75 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 8 L/sD = 100 mmL = 50 mf = 0,03

De l’eau s’écoule avec un débit de 8 L/s dans une conduite de 50 m de long et de diamètre intérieur 100 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 = 8 L/sL = 50 mD = 100 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = ?L = 200 m, D = 250 mm, f = 0,0224× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 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 = 10) 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 = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 2Δz = 7 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 200 m de long, de diamètre intérieur 250 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,015. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 7 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 = 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 = 7 mL = 200 mD = 250 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 14875
  2. 2. Re = 7425
  3. 3. hf = 0,6529 m
  4. 4. hf = 0,7932 m
  5. 5. Δz = 4,102 m
  6. 6. Q = 143,4 L/s

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