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

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1.Facile
Q = 20 L/sD = 100 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 30 °C (ν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm avec un débit de 20 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 20 L/sD = 100 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
Q = 8 L/sD = 75 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm avec un débit de 8 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 8 L/sD = 75 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 1,6 m/sD = 75 mmL = 800 mf = 0,022

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1,6 m/s dans une conduite horizontale de 800 m de long et de diamètre intérieur 75 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,022 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 1,6 m/sL = 800 mD = 75 mmf = 0,022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
Q = 75 L/sD = 300 mmL = 800 mf = 0,02

De l’eau s’écoule avec un débit de 75 L/s dans une conduite de 800 m de long et de diamètre intérieur 300 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,02 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 75 L/sL = 800 mD = 300 mmf = 0,02g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 5Δz = 40 mL = 300 m, D = 300 mm, f = 0,0222× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 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), 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. Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 40 mL = 300 mD = 300 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5Δz = 25 mL = 200 m, D = 200 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 200 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,022. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 25 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 = 5) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 25 mL = 200 mD = 200 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 317912
  2. 2. Re = 135812
  3. 3. Δp = 300,4 kPa
  4. 4. hf = 3,06 m
  5. 5. Q = 367,1 L/s
  6. 6. Q = 127,7 L/s

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