Fiche d’exercices de Frottement en conduite et pertes de charge avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
V = 1 m/sD = 100 mmρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s

Un liquide (Fioul léger ; ρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s) s’écoule à 1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 1 m/sD = 100 mm
Re =
2.Facile
V = 2,75 m/sD = 50 mmρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s

Un liquide (Fioul léger ; ρ = 850 kg/m³, μ = 0,005 Pa·s) s’écoule à 2,75 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 850 kg/m³μ = 0,005 Pa·sV = 2,75 m/sD = 50 mm
Re =
3.Moyen
Q = 30 L/sD = 200 mmL = 50 mf = 0,028

De l’eau s’écoule avec un débit de 30 L/s dans une conduite de 50 m de long et de diamètre intérieur 200 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,028 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 30 L/sL = 50 mD = 200 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
Q = 5 L/sD = 50 mmL = 100 mf = 0,018

De l’eau s’écoule avec un débit de 5 L/s dans une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 50 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 = 5 L/sL = 100 mD = 50 mmf = 0,018g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 5Δz = ?L = 200 m, D = 250 mm, f = 0,0223× 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 = 0,022. 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 75 L/s ?

Q = 75 L/sL = 200 mD = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m
6.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0,024× coude (K = 0,3)

Une conduite de 300 m de long et de diamètre intérieur 250 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 50 L/s ?

Q = 50 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 17000
  2. 2. Re = 23375
  3. 3. hf = 0,3253 m
  4. 4. hf = 11,9 m
  5. 5. Δz = 2,975 m
  6. 6. H = 1,676 m

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