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 = 3 m/sD = 40 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 15 °C (ν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 3 m/sD = 40 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 1,9 m/sD = 75 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 1,9 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1,9 m/sD = 75 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 2,8 m/sD = 300 mmL = 500 mf = 0,015

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 2,8 m/s dans une conduite horizontale de 500 m de long et de diamètre intérieur 300 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,015 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 2,8 m/sL = 500 mD = 300 mmf = 0,015ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
Q = 12 L/sD = 150 mmL = 800 mf = 0,022

De l’eau s’écoule avec un débit de 12 L/s dans une conduite de 800 m de long et de diamètre intérieur 150 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,022 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 12 L/sL = 800 mD = 150 mmf = 0,022g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 100 m, D = 200 mm, f = 0,0182× coude (K = 0,3)

Une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 200 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 = 10). 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 50 L/s ?

Q = 50 L/sL = 100 mD = 200 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10
H = m
6.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0,0222× coude (K = 0,3)

Une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 150 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), 2 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 40 L/s ?

Q = 40 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 105263
  2. 2. Re = 108779
  3. 3. Δp = 98 kPa
  4. 4. hf = 2,758 m
  5. 5. H = 2,724 m
  6. 6. H = 5,684 m

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