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 = 0,9 m/sD = 150 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 0,9 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 0,9 m/sD = 150 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.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 =
3.Moyen
Q = 60 L/sD = 200 mmL = 100 mf = 0,02

De l’eau s’écoule avec un débit de 60 L/s dans une conduite de 100 m de long et de diamètre intérieur 200 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,02 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 60 L/sL = 100 mD = 200 mmf = 0,02g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 2,6 m/sD = 200 mmL = 400 mf = 0,025

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,6 m/s dans une conduite de 400 m de long et de diamètre intérieur 200 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,025 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 2,6 m/sL = 400 mD = 200 mmf = 0,025g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 10Δz = 7 mL = 300 m, D = 250 mm, f = 0,0223× 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. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 7 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 = 10) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 7 mL = 300 mD = 250 mmf = 0,022Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 2sortie libreH = ?L = 150 m, D = 150 mm, f = 0,023× coude (K = 0,3)

Une conduite de 150 m de long et de diamètre intérieur 150 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), 3 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 20 L/s ?

Q = 20 L/sL = 150 mD = 150 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 2
H = m

Corrigé

  1. 1. Re = 118421
  2. 2. Re = 17000
  3. 3. hf = 1,859 m
  4. 4. hf = 17,23 m
  5. 5. Q = 92,35 L/s
  6. 6. H = 1,593 m

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