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

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1.Facile
Q = 4 L/sD = 100 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 100 mm avec un débit de 4 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 4 L/sD = 100 mmν = 1,31 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 2,7 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 2,7 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 100 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 2,7 m/sD = 100 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 1,6 m/sD = 100 mmL = 300 mf = 0,028

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1,6 m/s dans une conduite horizontale de 300 m de long et de diamètre intérieur 100 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,028 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 1,6 m/sL = 300 mD = 100 mmf = 0,028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
V = 1 m/sD = 250 mmL = 100 mf = 0,02

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1 m/s dans une conduite horizontale de 100 m de long et de diamètre intérieur 250 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 = 100 mD = 250 mmf = 0,02ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 2Δz = 15 mL = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0153× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 150 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,015. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 15 m plus haut que celle du réservoir inférieur. 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 = 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 = 15 mL = 150 mD = 300 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 100 m, D = 300 mm, f = 0,0253× coude (K = 0,3)

Une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,025) 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), 3 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 = 100 mD = 300 mmf = 0,025Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 38878
  2. 2. Re = 236842
  3. 3. Δp = 107,5 kPa
  4. 4. Δp = 4 kPa
  5. 5. Q = 351,5 L/s
  6. 6. H = 1,027 m

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