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Mécanique des fluides

Posté par
petiteolive
12-01-20 à 22:09

Bonjour,

Je bloque vraiment sur cet exercice, je vous mets l'énoncé et ensuite une ébauche de raisonnement.

"Une pression P règne dans un boiler relié à un tuyau de longueur l et de rayon r (voir schéma du dispositif monté dans un plan vertical).

A l'extrémité de ce tuyau sont reliés trois autres tuyaux de longueurs l1, l2, l3 et de rayons r1, r2, r3, qui aboutissent chacun à un robinet respectivement numéroté ①, ②, et ③.

Si les robinets ①, ②, et ③ sont ouverts, calculez la vitesse de sortie de l'eau au niveau du boiler.

v1 = 0.1 m/s, v2 = 1 m/s et v3 = 1,2 m/s.

P = 109890 Pa ;

l = 5 m ; l1 = 1 m ;

r = 8 cm ; r1 = 8 cm ; r2 = 2,5 cm ; r3 = 1 cm ;

h = 50 cm (hauteur de la jonction des quatre tuyaux par rapport au-dessus du boiler) ; h2 = 0,8 m (hauteur du robinet ② par rapport au-dessus du boiler) ;

ƞeau = 1,8.10-3 Pa.s.

(Schéma en pièce jointe)"

J'avais prévu de déterminer le ▲P vu qu'on a la vitesse à la sortie du tuyau 1, sa longueur et son rayon. Ensuite à partir de cela j'aurai pu déterminer les longueurs l2 et l3 et la résistance à l'écoulement équivalente en faisant 1/Réq = Somme(1/Ri).  J'aurai pu la sommer à la résistance du tuyau de longueur l puisqu'ils sont en série et obtenir la résistance à l'écoulement dans l'ensemble du système.

A partir de cela, j'aurai pu calculer le ▲P de l'ensemble du système. Et appliquer un Bernoulli pour les fluides visqueux. Cependant, à la fin  de tout ces calculs, je ne tombe pas sur la bonne réponse, qui est de 0.216 m/s.

Merci beaucoup d'avance pour votre aide

Posté par
petiteolive
re : Mécanique des fluides 12-01-20 à 22:14

Bonjour à nouveau, j'ai oublié de poster le schéma, le voici, merci.

Mécanique des fluides

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 12-01-20 à 22:46

Bonjour,

Et une conservation du débit ?

Posté par
petiteolive
re : Mécanique des fluides 12-01-20 à 23:06

Entre la bifurcation et le haut du tuyau du boiler ?

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 13-01-20 à 06:07

Oui et cela donne bien 0,216 m/s

Posté par
petiteolive
re : Mécanique des fluides 13-01-20 à 12:03

Avez vous fait un développement ? Si oui, pourrais-je le voir s'il vous plait ? Je trouve toujours une réponse aux alentours de 3 m/s et je sais bien que ce n'est pas logique

Posté par
gts2
re : Mécanique des fluides 13-01-20 à 12:34

Bonjour,

Analytiquement,

v\times r^2=\Sigma_i v_i r_i^2 ce qui donne numériquement

v\times 8^2=0,1 \times 8^2 + 1 \times 2,5^2+ 1,2 \times 1^2=13,85 soit
v=0,216 m/s

Posté par
petiteolive
re : Mécanique des fluides 13-01-20 à 12:47

Bonjour, merci de votre réponse, j'ai une dernière question, d'où provient cette formule ? De la conservation du débit ? Merci de votre patience

Posté par
petiteolive
re : Mécanique des fluides 13-01-20 à 12:49

Oh non ma question est super idiote pardonnez moi, vous avez répondu à l'ensemble de mes questions, merci !



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