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 = 1,25 m/sD = 100 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 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 1,25 m/sD = 100 mm
Re =
2.Facile
Q = 30 L/sD = 200 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 200 mm avec un débit de 30 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 30 L/sD = 200 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 2,8 m/sD = 300 mmL = 1000 mf = 0,03

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 2,8 m/s dans une conduite horizontale de 1000 m de long et de diamètre intérieur 300 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 = 1000 mD = 300 mmf = 0,03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
V = 1,4 m/sD = 250 mmL = 50 mf = 0,022

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1,4 m/s dans une conduite horizontale de 50 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 1,4 m/sL = 50 mD = 250 mmf = 0,022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 5Δz = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0,0222× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 100 m de long, de diamètre intérieur 150 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), 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 30 L/s ?

Q = 30 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 10Δz = 8 mL = 200 m, D = 150 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 150 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,02. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 8 m plus haut que celle du réservoir inférieur. 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 = 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 = 8 mL = 200 mD = 150 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 21250
  2. 2. Re = 238434
  3. 3. Δp = 392 kPa
  4. 4. Δp = 4,312 kPa
  5. 5. Δz = 3,197 m
  6. 6. Q = 35,42 L/s

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