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
Q = 4 L/sD = 40 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s

De l’eau à 30 °C (ν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s) s’écoule dans une conduite de diamètre intérieur 40 mm avec un débit de 4 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 4 L/sD = 40 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 0,2 m/sD = 50 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 0,2 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 50 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,2 m/sD = 50 mmν = 1,00 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
V = 1 m/sD = 100 mmL = 800 mf = 0,028

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1 m/s dans une conduite horizontale de 800 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 m/sL = 800 mD = 100 mmf = 0,028ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
4.Moyen
V = 1,8 m/sD = 300 mmL = 1000 mf = 0,028

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,8 m/s dans une conduite de 1000 m de long et de diamètre intérieur 300 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 = 1,8 m/sL = 1000 mD = 300 mmf = 0,028g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 0,2sortie libreH = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0,0154× coude (K = 0,3)

Une conduite de 100 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), 4 coudes (K = 0,3 chacun) et une vanne (K = 0,2). 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 120 L/s ?

Q = 120 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 0,2
H = m
6.Difficile
K = 5sortie libreH = ?L = 150 m, D = 300 mm, f = 0,0222× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 300 mm (coefficient de frottement de Darcy f = 0,022) 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 = 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 200 L/s ?

Q = 200 L/sL = 150 mD = 300 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 5
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 158956
  2. 2. Re = 10000
  3. 3. Δp = 112 kPa
  4. 4. hf = 15,41 m
  5. 5. H = 2,711 m
  6. 6. H = 7,385 m

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