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 = 2,6 m/sD = 200 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 2,6 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 200 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 2,6 m/sD = 200 mmν = 1,14 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
Q = 25 L/sD = 150 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 150 mm avec un débit de 25 L/s. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

Q = 25 L/sD = 150 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
3.Moyen
Q = 4 L/sD = 50 mmL = 200 mf = 0,015

De l’eau s’écoule avec un débit de 4 L/s dans une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 50 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,015 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

Q = 4 L/sL = 200 mD = 50 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 1 m/sD = 75 mmL = 1000 mf = 0,03

De l’eau (ρ = 1000 kg/m³) s’écoule à 1 m/s dans une conduite horizontale de 1000 m de long et de diamètre intérieur 75 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,03 et g = 9,81 m/s². Trouvez la chute de pression Δp le long de la conduite, en kPa.

V = 1 m/sL = 1000 mD = 75 mmf = 0,03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
5.Difficile
K = 0,2Δz = 8 mL = 300 m, D = 300 mm, f = 0,0153× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 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 8 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 = 0,2) et la sortie dans le réservoir inférieur (K = 1,0). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 8 mL = 300 mD = 300 mmf = 0,015Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 0,2Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 5Δz = ?L = 300 m, D = 300 mm, f = 0,023× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 300 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,02. 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 80 L/s ?

Q = 80 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Δz = m

Corrigé

  1. 1. Re = 456140
  2. 2. Re = 264927
  3. 3. hf = 12,69 m
  4. 4. Δp = 200 kPa
  5. 5. Q = 211,1 L/s
  6. 6. Δz = 1,789 m

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