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 = 1 m/sD = 25 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 1 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 25 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

V = 1 m/sD = 25 mmν = 0,801 × 10⁻⁶ m²/s
Re =
2.Facile
V = 3 m/sD = 150 mmρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s

Un liquide (Huile moteur SAE 30 ; ρ = 891 kg/m³, μ = 0,29 Pa·s) s’écoule à 3 m/s dans une conduite de diamètre intérieur 150 mm. Trouvez le nombre de Reynolds Re.

ρ = 891 kg/m³μ = 0,29 Pa·sV = 3 m/sD = 150 mm
Re =
3.Moyen
V = 1,6 m/sD = 300 mmL = 200 mf = 0,022

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 1,6 m/s dans une conduite de 200 m de long et de diamètre intérieur 300 mm. Prenez le coefficient de frottement de Darcy f = 0,022 et g = 9,81 m/s². Trouvez la perte de charge par frottement hf.

V = 1,6 m/sL = 200 mD = 300 mmf = 0,022g = 9,81 m/s²
hf = m
4.Moyen
V = 2,6 m/sD = 50 mmL = 100 mf = 0,015

De l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2,6 m/s dans une conduite de 100 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.

V = 2,6 m/sL = 100 mD = 50 mmf = 0,015g = 9,81 m/s²
hf = m
5.Difficile
K = 5Δz = 32 mL = 400 m, D = 300 mm, f = 0,024× coude (K = 0,3)

Deux réservoirs à l’air libre sont reliés par une conduite de 400 m de long, de diamètre intérieur 300 mm et de coefficient de frottement de Darcy f = 0,02. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 32 m plus haut que celle du réservoir inférieur. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 4 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. Trouvez le débit Q en L/s.

Δz = 32 mL = 400 mD = 300 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×4)Kvalve = 5Kexit = 1,0
Q = L/s
6.Difficile
K = 10Δz = 36 mL = 300 m, D = 250 mm, f = 0,0182× 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 = 0,018. La surface de l’eau du réservoir supérieur est 36 m plus haut que celle du réservoir inférieur. Les pertes de charge singulières sont dues à une entrée à arête vive (K = 0,5), 2 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 = 36 mL = 300 mD = 250 mmf = 0,018Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×2)Kvalve = 10Kexit = 1,0
Q = L/s

Corrigé

  1. 1. Re = 31211
  2. 2. Re = 1383
  3. 3. hf = 1,914 m
  4. 4. hf = 10,34 m
  5. 5. Q = 302,1 L/s
  6. 6. Q = 224,7 L/s

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