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 = 0,3 m/sD = 40 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 30 °C (ν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule à une vitesse moyenne de 0,3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,3 m/sD = 40 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 1,25 m/sD = 50 mmρ = 880 kg/m³, μ = 0,04 Pa·s

Un liquide (Huile hydraulique ; ρ = 880 kg/m³, μ = 0,04 Pa·s) s’écoule à 1,25 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 880 kg/m³μ = 0,04 Pa·sV = 1,25 m/sD = 50 mm
Re =
3.Moyen
V = 1,4 m/sD = 50 mmL = 400 mf = 0,028

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,4 m/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 50 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.

V = 1,4 m/sL = 400 mD = 50 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 3 m/sD = 75 mmL = 500 mf = 0,025

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 3 m/s dans une conduite horizontale de 500 m de long et de diamètre intérieur 75 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,025 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 3 m/sL = 500 mD = 75 mmf = 0,025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 2sortie libreH = ?L = 200 m, D = 250 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 2). 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 = 200 mD = 250 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 2
H = m
6.Difficile
K = 10sortie libreH = ?L = 200 m, D = 150 mm, f = 0,0152× coude (K = 0,3)

Une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 150 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 = 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 25 L/s ?

Q = 25 L/sL = 200 mD = 150 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 14981
  2. 2. Re = 1375
  3. 3. hf = 22,38 m
  4. 4. Δp = 750 kPa
  5. 5. H = 0,8514 m
  6. 6. H = 3,274 m

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