TPn 2 : Pertes de charges dans une conduite de petit diamètre

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1 Cyril COUERC /03/006 Fabien FONTN Compte Rendu T Mécanique de Fluide : Tn : erte de care dan une conduite de petit diamètre IU Génie Mécanique 005/006 Univerité de ordeaux Science et Tecnoloie ae ur 5

2 I- ut du T Il ait de déterminer le perte de care linéaire e produiant dan une conduite de petit diamètre en fonction du type d écoulement. Enuite il faudra mettre en évidence le différent réime d écoulement et le comparer avec le courbe de Nikurade. II- rincipe expérimental La conduite étudiée et une conduite cylindrique de diamètre intérieur 3mm et de lonueur L54mm. Le circuit et alimenté en eau avec un débit qui et rélable par l intermédiaire d un pointeau. L expérience e déroule en deux temp : -/ l alimentation en eau et réaliée à l aide d un réervoir et d une pompe pour obtenir un fort débit. -/ le circuit et alimenté en eau par l intermédiaire d un câteau d eau. Il faut enuite meurer la preion à l entrée et à la ortie de la conduite : -/ on utilie un manomètre à mercure pour le meure de preion à fort débit. -/ un manomètre à eau et utilié pour le meure de preion à faible débit III- Calcul préalable Jutifion la néceité de dipoer de deux dipoitif de meure ditinct uivant qu on travaille à faible ou fort débit Il et néceaire d utilier deux dipoitif de meure : - denité (mercure)> denité (eau) donc le preion trop faible ne permettront pa de déplacer le mercure. e plu, conidéron le mae volumique uivante : : eau et : mercure. Nou avon que max 530mm (dipoitif) et pmax Si <, on a pmax( ) > pmax( ) e plu, 3, 6 oit pmax ( ) pmax( ) 3, où : p max ( ) 0, ,8 500a 0,05bar p max ( ) 3, a 0,7bar dipoitif Montron que, dan le ca ou la conduite et oriontale et de diamètre contant, la perte de care qui e produit ur la lonueur L entre et exprime par : λ L En, nou avon : ae ur 5

3 ae 3 ur 5 C at En, nou avon Ici, la variation de auteur et contante car on conidère une conduite oriontale, d où : e plu : C C atmo ( ) ( ) ( ) I- Relevé expérimental et calcul an le deux tableaux uivant, nou n allon pa uniquement préenter le relevé mai éalement le calcul qui nou permettront de tracer la courbe dan - Réultat Nou avon relevé le volume d eau dan le bécer avec on temp de rempliae pour pouvoir calculer le débit : t q bécer [ ] [ ] m³ Nou avon enuite relevé le à l aide de raduation. an le tableau nou avon enuite calculé la vitee : Section q [ ] m m² m³ Nou avon calculé Re (nombre de Reynold) : eau eau c Re µ

4 ui la variation p : p mercure Enfin, le coefficient de perte de care λ : - Meure à fort débit p λ eau L La température de l eau que nou avon relevée dan le réervoir lor de la meure de fort débit avec le manomètre à mercure et de 0,5 C. olume (m 3 ) Temp () ébit (m 3 /) (m/) Re (mm) (mm) (mm) - (a) λ,95e-04 30,90 6,3E-06 0, , ,74 0,040,08E-04 8,70 7,5E-06, , ,06 0,04,90E-04,0 8,56E-06, 363, ,39 0,039,95E-04 0,60 9,47E-06, , ,89 0,037,05E-04,30 9,6E-06, , ,05 0,044,95E-04 6,65,7E-05, , , 0,035,98E-04 6,30,E-05,78 554, ,54 0,037,98E-04 4,30,38E-05, , ,45 0,03,0E-04 3,5,54E-05,73 658, ,6 0,08,98E-04,85,54E-05, , ,60 0,03,00E-04,55,73E-05, , ,76 0,08,9E-04 6,85,73E-05, , ,08 0,033 - Meure à faible débit La température de l eau que nou avon relevée dan le câteau d eau lor de la meure de fort débit avec le manomètre à mercure et de 0,5 C. olume (m 3 ) Temp () ébit (m 3 /) (m/) Re (mm) (mm) (mm) - (a) λ,90e-04 96,,98E-06 0,80 838, , 0,075,90E-04 60,3 3,5E-06 0, , ,9 0,05,90E-04 45,7 4,6E-06 0, , ,96 0,038,85E-04 38,8 4,77E-06 0,674 03, ,4 0,035,98E-04 36,95 5,36E-06 0,758 73, ,55 0,030,9E-04 3,4 5,93E-06 0,838 54, ,99 0,09,90E-04 3,05 5,93E-06 0,839 55, ,77 0,035,90E-04 3,3 6,07E-06 0, , ,0 0,037 ae 4 ur 5

5 - Réultat Mie en évidence de différent réime d'écoulement,000 00,00 000, ,00 lo λ 0,00 Courbe lo λ f (lo Re) 3 0,00 Réime Laminaire Réime Turbulent lo Re : Réion caractériant l écoulement laminaire : Réion caractériant la one de tranition 3 : Réion de l écoulement turbulent La courbe qu on obtient expérimentalement et emblable aux courbe de Nikurade. En effet, en excluant le incertitude liée aux relevé effectué, on ditinue bien le réime d écoulement laminaire et turbulent. e plu le one de tranition et bien marquée pour Re 500. Lorqu'on conidère un fluide réel, le perte de care dépendent de la forme, de dimenion et de la ruoité de la canaliation, de la vitee d'écoulement et de la vicoité du liquide mai non de la valeur abolue de la preion qui rène dan le liquide. ae 5 ur 5

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