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 = 2,9 m/sD = 100 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 2,9 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 2,9 m/sD = 100 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
Q = 5 L/sD = 75 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 15 °C (ν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm avec un débit de 5 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 5 L/sD = 75 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 2,3 m/sD = 200 mmL = 300 mf = 0,015

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,3 m/s dans une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 200 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.

V = 2,3 m/sL = 300 mD = 200 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 1,7 m/sD = 150 mmL = 50 mf = 0,022

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1,7 m/s dans une conduite horizontale de 50 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 chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 1,7 m/sL = 50 mD = 150 mmf = 0,022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 2Δz = 35 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0,022× 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 = 0,02. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 35 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 = 35 mL = 200 mD = 250 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,015) 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 80 L/s ?

Q = 80 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 254386
  2. 2. Re = 74458
  3. 3. hf = 6,067 m
  4. 4. Δp = 10,6 kPa
  5. 5. Q = 286,9 L/s
  6. 6. H = 0,9532 m

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