IPST L3 S5- Mécanique des Fluides Epreuve de contrôle continu (Daniel Huilier)
IPST : Licence LPAI – L3-S6 Mécanique des Fluides (Daniel Huilier)
Contrôle continu du Mardi 6 mai 2008 8h15-9h45
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Première partie : Exercice sur les écoulements en conduite cylindrique (Barême : 12 points)
De l’huile de densité 0,91 s’écoule dans une conduite cylindrique lisse horizontale de rayon R = 52 mm, Le nombre de Reynolds de l’écoulement est de 250. La viscosité dynamique est de 0,018 Ns/m2.
a) calculer la perte de charge linéaire Δp (par mètre de longueur de conduite), l’exprimer aussi en équivalent de hauteur de colonne d’eau (mCE)
b) Déterminez la vitesse de débit um. Donnez aussi la vitesse sur l’axe.
c) A partir du profil de vitesse, déterminez la distance par rapport à l’axe de la conduite où la vitesse locale est égale à cette vitesse de débit.
d) Calculez la contrainte visqueuse à la paroi.
e) Déterminez enfin la puissance dissipée si la conduite fait 100 mètres de long.
f) On multiplie le débit par 20 (nombre de Reynolds = 5000). Calculer alors la nouvelle perte de charge linéaire Δp (par mètre de longueur de conduite).
g) Déterminez enfin la puissance dissipée (à fournir) pour transporter le fluide à débit initial (Reynolds = 250), sur une longueur de 100 mètres, sachant que la conduite est inclinée de 60° vers le haut.
Deuxième partie : Exercice sur les écoulements en canaux libres (Barême : 8 points)
Exercice : (Giles-Evett-Liu, 10.41)
Le débit d’un canal rectangulaire (n = 0.012) de 4.6 m de large est de 11.3 m3/s quand la pente est de 1 m sur 100 m. L’écoulement est-il surcritique ou sous-critique ?
Exercice : (Giles-Evett-Liu, 10.13)
Quel est le débit dans un canal rectangulaire de 1.22 m de large, revêtu de ciment (n = 0.015), ayant une pente de 4m pour 10000 m, si l’eau a une profondeur de 610 mm. Utiliser à la fois la loi de Kutter et celle de Manning.
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