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 = 1,1 m/sD = 75 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 30 °C (ν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 1,1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1,1 m/sD = 75 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,3 m/sD = 100 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 10 °C (ν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 0,3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,3 m/sD = 100 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 3 m/sD = 200 mmL = 100 mf = 0,018

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 3 m/s dans une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 200 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 = 3 m/sL = 100 mD = 200 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 60 L/sD = 300 mmL = 500 mf = 0,03

De l’eau s’écoule avec un débit de 60 L/s dans une conduite de 500 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 perte de charge par frottement hf.

Q = 60 L/sL = 500 mD = 300 mmf = 0,03g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 300 m, D = 300 mm, f = 0,0223× coude (K = 0,3)

Une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,022) 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), 3 coudes (K = 0,3 chacun) et une vanne (K = 5). 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 200 L/s ?

Q = 200 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5
H = m
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 200 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 m de long, de diamètre intérieur 200 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 50 L/s ?

Q = 50 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 102996
  2. 2. Re = 22901
  3. 3. hf = 4,128 m
  4. 4. hf = 1,836 m
  5. 5. H = 12 m
  6. 6. Δz = 3,821 m

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