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 m/sD = 40 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s

Un liquide (Huile moteur SAE 30 ; ρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s) s’écoule à 1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 891 kg/m³μ = 0,29 Pa·sV = 1 m/sD = 40 mm
Re =
2.Facile
Q = 4 L/sD = 75 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 10 °C (ν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 75 mm avec un débit de 4 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 4 L/sD = 75 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 1,6 m/sD = 50 mmL = 800 mf = 0,022

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1,6 m/s dans une conduite horizontale de 800 m de long et de diamètre intérieur 50 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 = 1,6 m/sL = 800 mD = 50 mmf = 0,022ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
V = 1 m/sD = 300 mmL = 50 mf = 0,02

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1 m/s dans une conduite horizontale de 50 m de long et de diamètre intérieur 300 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,02 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 1 m/sL = 50 mD = 300 mmf = 0,02ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 10Δz = ?L = 300 m, D = 200 mm, f = 0,0182× 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 = 0,018. 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 = 10) 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 80 L/s ?

Q = 80 L/sL = 300 mD = 200 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0,0224× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 m de long, de diamètre intérieur 250 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), 4 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 80 L/s ?

Q = 80 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 122,9
  2. 2. Re = 51837
  3. 3. Δp = 450,6 kPa
  4. 4. Δp = 1,667 kPa
  5. 5. Δz = 12,92 m
  6. 6. Δz = 4,616 m

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