Calcul de la Distribution de Pression

Calcul de la Distribution de Pression

Comprendre le Calcul de la Distribution de Pression

Dans un projet de génie civil, vous êtes chargé de concevoir une section d’un réseau d’aqueduc qui alimente une petite ville.

Le réseau doit transporter de l’eau depuis un réservoir principal situé à une altitude plus élevée vers un réservoir secondaire dans la ville, situé à une altitude inférieure, avant de distribuer l’eau à divers points de consommation.

Le réseau de conduites est soumis à différentes pressions et débits en fonction des altitudes et des pertes de charge dues à la friction dans les conduites.

Données Fournies :

  • Altitude du réservoir principal (Point A) : 250 m
  • Altitude du réservoir secondaire (Point B) : 200 m
  • Longueur de la conduite entre A et B : 5000 m
  • Diamètre de la conduite : 0.5 m
  • Rugosité de la conduite : 0.00015 m
  • Viscosité cinématique de l’eau : \( 1.0 \times 10^{-6} \, \text{m}^2/\text{s} \)
  • Débit volumique de l’eau : 0.2 m³/s
  • Gravité (g) : 9.81 m/s²
  • Densité de l’eau (ρ) : 1000 kg/m³

    Questions :

    1. Calculer le nombre de Reynolds pour déterminer le régime d’écoulement.
    2. Calculer la perte de charge due à la friction en utilisant l’équation de Darcy-Weisbach.
    3. Déterminer la distribution de pression entre les points A et B.

    Correction : Calcul de la Distribution de Pression

    1. Calcul du Nombre de Reynolds \( \text{Re} \)

    Calcul de la vitesse du fluide \( V \)

    \[ V = \frac{Q}{A} \] \[ V = \frac{0.2}{\pi \frac{0.5^2}{4}} \] \[ V \approx 1.019 \text{ m/s} \]

    où \( Q = 0.2 \text{ m}^3/\text{s} \) est le débit volumique et \( A \) est la section transversale de la conduite.

    • Nombre de Reynolds:

    \[ \text{Re} = \frac{V D}{\nu} \] \[ \text{Re} = \frac{1.019 \times 0.5}{1.0 \times 10^{-6}} \] \[ \text{Re} \approx 509,296 \]

    Ce nombre élevé indique un régime turbulent.

    2. Calcul de la Perte de Charge due à la Friction \( h_f \)

    Calcul du Facteur de Frottement de Darcy \( f \)}

    \[ f = \frac{0.25}{\left(\log\left(\frac{\epsilon/D}{3.7} + \frac{5.74}{\text{Re}^{0.9}}\right)\right)^2} \] \[ f \approx 0.01635 \]

    où \( \epsilon = 0.00015 \text{ m} \) est la rugosité de la conduite.

    • Perte de Charge due à la Friction \( h_f \)

    \[ h_f = f \frac{L}{D} \frac{V^2}{2g} \] \[ h_f = 0.01635 \times \frac{5000}{0.5} \times \frac{1.019^2}{2 \times 9.81} \] \[ h_f \approx 8.647 \text{ m} \]

    3. Calcul de la Pression au Point B

    \[ P_B = \rho g (h_A – h_B – h_f) \] \[ P_B = 1000 \times 9.81 \times (250 – 200 – 8.647) \] \[ P_B \approx 405,669 \text{ Pa} \]

    Ce résultat indique la pression hydrostatique nette en pascals à l’entrée du réservoir secondaire, après avoir pris en compte la perte de charge.

    Calcul de la Distribution de Pression

    D’autres exercices d’hydraulique:

    Chers passionnés de génie civil,

    Nous nous efforçons constamment d’améliorer la qualité et l’exactitude de nos exercices sur notre site. Si vous remarquez une erreur mathématique, ou si vous avez des retours à partager, n’hésitez pas à nous en informer. Votre aide est précieuse pour perfectionner nos ressources. Merci de contribuer à notre communauté !

    Cordialement, EGC – Génie Civil

    0 commentaires

    Soumettre un commentaire

    Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

    Calcul de Puissance pour une Pompe à Eau

    Calcul de Puissance pour une Pompe à Eau Comprendre le Calcul de Puissance pour une Pompe à Eau La commune de Saint-Claire envisage d'améliorer son système de distribution d'eau potable pour répondre à la demande croissante de sa population. Un des aspects clés de ce...

    Calcul du facteur de friction de Darcy-Weisbach

    Calcul du facteur de friction de Darcy-Weisbach Comprendre le Calcul du facteur de friction de Darcy-Weisbach Dans une installation industrielle, un fluide est transporté à travers un tuyau horizontal de 500 mètres de longueur. Le tuyau est en acier commercial avec un...

    Calcul de la Position du Centre de Poussée

    Calcul de la Position du Centre de Poussée Comprendre le Calcul de la Position du Centre de Poussée Vous êtes un ingénieur hydraulique travaillant sur la conception d'un barrage. Une des étapes clés de la conception est de déterminer la stabilité du barrage face à la...

    Système d’Irrigation à Partir d’une Rivière Locale

    Système d'Irrigation à Partir d'une Rivière Locale Comprendre le Système d'Irrigation à Partir d'une Rivière Locale Vous êtes un ingénieur en génie civil travaillant sur la conception d'un système d'irrigation pour un nouveau projet agricole situé dans une région...

    Calcul de la Force sur une Paroi de Barrage

    Calcul de la Force sur une Paroi de Barrage Comprendre le Calcul de la Force sur une Paroi de Barrage Un barrage rectangulaire retient de l'eau pour une utilisation agricole. La paroi du barrage est verticale et en contact avec l'eau sur une de ses faces. L'objectif...

    Calcul de la Force Flottante sur un Barrage

    Calcul de la Force Flottante sur un Barrage Comprendre le Calcul de la Force Flottante sur un Barrage Un barrage cylindrique vertical est utilisé pour contenir l'eau d'un réservoir. La base du cylindre est scellée au sol du réservoir et la surface supérieure est...

    Pression dans une conduite de fluides parfaits

    Pression dans une conduite de fluides parfaits Comprendre la Pression dans une conduite de fluides parfaits Dans un système de distribution d'eau, une conduite relie deux réservoirs d'eau, l'un situé à une altitude supérieure (réservoir A) et l'autre à une altitude...

    Étude de la Variation de Pression

    Étude de la Variation de Pression Comprendre l'Étude de la Variation de Pression Vous êtes ingénieur en génie civil et vous travaillez sur la conception d'un barrage. Une partie de votre tâche est de déterminer la pression exercée par l'eau à différentes profondeurs...

    Calcul de la quantité de Mouvement de l’eau

    Calcul de la quantité de Mouvement de l'eau Comprendre le Calcul de la quantité de Mouvement de l'eau Vous êtes un ingénieur civil chargé de concevoir un pont au-dessus d'une rivière. Le pont doit résister à la force exercée par l'écoulement de l'eau, en particulier...

    Écoulement Irrotationnel Autour d’un Cylindre

    Écoulement Irrotationnel Autour d'un Cylindre Comprendre l'Écoulement Irrotationnel Autour d'un Cylindre Considérons un écoulement irrotationnel bidimensionnel et incompressible autour d'un cylindre de rayon \(R\), placé dans un fluide (eau) qui s'écoule avec une...