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 = 2,4 m/sD = 25 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 2,4 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 25 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 2,4 m/sD = 25 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,4 m/sD = 75 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 20 °C (ν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 0,4 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,4 m/sD = 75 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
Q = 15 L/sD = 150 mmL = 100 mf = 0,018

De l’eau s’écoule avec un débit de 15 L/s dans une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 150 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.

Q = 15 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 15 L/sD = 100 mmL = 200 mf = 0,02

De l’eau s’écoule avec un débit de 15 L/s dans une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 100 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 = 15 L/sL = 200 mD = 100 mmf = 0,02g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 150 m, D = 100 mm, f = 0,024× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 100 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,02) 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), 4 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 8 L/s ?

Q = 8 L/sL = 150 mD = 100 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5
H = m
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0,023× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 100 m de long, de diamètre intérieur 250 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,02. 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 = 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 120 L/s ?

Q = 120 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 45802
  2. 2. Re = 30000
  3. 3. hf = 0,4407 m
  4. 4. hf = 7,436 m
  5. 5. H = 1,994 m
  6. 6. Δz = 4,691 m

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