TP 3 : Perte de charge réguliers - Rapport de laboratoire

TP 3 Perte de charge régulier
I. BUT :
Le but de ce TP est d'observer et de quantités les pertes de
charges linéaires dans l'écoulement d’un fluide.
Nous tenterons de valider nos théories de cours quant à la
viscosité, la vitesse du fluide ou encore le diamètre de la
canalisation.
II. Détermination de la perte de charge :
1. Expression de la perte de charge :
1
2𝑔 𝑉₃₀2−𝑉₂₉2
( )
+ 𝑍₂₉−𝑍₃₀( )+ 𝑝₃₀−𝑝₂₉
ρ.𝑔 =−∆𝐽
On Z₃₀=Z₂₉
1
2𝑔 (𝑉₃₀2−𝑉₂₉2)+ 𝑝₃₀−𝑝₂₉ ρ.𝑔 =−∆𝐽
V₂₉=V₃₀. Avec S₃₀=S₂₉ (diameter D₃₀₋₂₉=12mm)
𝑆₃₀
𝑆₂₉
𝑝₃₀−𝑝₂₉
ρ.𝑔 =−∆𝐽
2. Mesure de la perte de charge :
1
Debit
Q
H₂₅
H₂₆
H= J
∆ ∆
H₂₇
H₂₈
H= J
∆ ∆
H₂₉
H₃₀
H= J
∆ ∆
H₃₁
H₃₂
600
87
86
10−3
78
76
2.10−3
57
52
5.10−3
31
20
500
52
51
10−3
47
46
10−3
38
36
2.10−3
20
15
400
57
56
10−3
55
54
10−3
45
43
2.10−3
31
28
300
63
62
10−3
61
60
10−3
55
53
2.10−3
46
44
200
42
41
10−3
40
39
10−3
37
36
10−3
32
31

TP 3 Perte de charge régulier
3. Exploitation des résultats :
; V= ;
𝑝₃₀−𝑝₂₉
ρ.𝑔 =−∆𝐽 𝑄 𝑆λ= ∆ℎ.2𝑔.𝑑
𝑉2.𝐿
Re= on a ; D₂₅₋₂₆=26 mm ;
ρ.𝑉.𝑑
µµ=10−3𝑝𝑎𝑠
D₂₇₋₂₈=20.4mm ; D₂₉₋₃₀=D₃₁₋₃₂=12mm ; L=920mm
 pour Re<2000 :
λ𝑡ℎ𝑒𝑜= 64
𝑅𝑒
 pour 3000<Re< :
105λ𝑡ℎ𝑒𝑜=0.316.𝑅𝑒−0.25
o Mesure de H₂₅ et H₂₆ :
Q(l/h)
J(mm)
∆
Vitesse
(m/s)
Re
exp
λ
Th
λ
600
10−3
0.2
5200
0.01
0.037
500
10−3
0.15
3900
0.02
0.039
400
10−3
0.10
2600
0.05
0.024
300
10−3
0.07
1820
0.11
0.035
200
10−3
0.26
6760
8.2
10−3
0.034
150
10−3
0.31
8060
5.7
10−3
0.033
Q(l/h)
J(mm)
∆
Vitesse
(m/s)
Re
exp
λ
Th
λ
600
2
10−3
0.5
10200
0.003
0.031
500
10−3
0.42
8568
0.002
0.032
2
150
57
56
10−3
55
54
10−3
53
52
10−3
50
49

TP 3 Perte de charge régulier
400
10−3
0.33
6732
3.9
10−3
0.034
300
10−3
0.25
5100
6.9
10−3
0.037
200
10−3
0.16
3264
0.016
0.041
150
10−3
0.12
2448
0.03
0.02
o Mesure de H₂₇ et H₂₈ :
o Mesure de H₂₉ et H₃₀ :
o Mesure de H₃₁ et H₃₂ :
3
Q(l/h)
J(mm)
∆
Vitesse
(m/s)
Re
exp
λ
Th
λ
600
5.
10−3
1.47
17640
5.92
10−4
0.027
500
2.
10−3
1.22
14640
3.4
10−4
0.028
400
2.
10−3
0.98
11760
5.3
10−4
0.03
300
2.
10−3
0.73
8760
9.6
10−4
0.032
200
10−3
0.49
5880
1.06
10−3
0.036
150
10−3
0.36
4320
1.97
10−3
0.038
Q(l/h)
J(mm)
∆
Vitesse
(m/s)
Re
exp
λ
Th
λ
600
11.10−3
1.47
17640
1.3
10−3
0.027
500
5.10−3
1.22
14640
8.5
10−4
0.028
400
3.10−3
0.98
11760
7.99
10−4
0.03

TP 3 Perte de charge régulier
Conclusion :
Au travers de ce TP, nous avons pu observer les différences
entre les modèles théoriques et nos expérimentations.
Nous obtenons à la fin des différences plus ou moins
importantes, dues à la rugosité des canalisations, du calcaire
ou encore des fuites.
Cependant, le modèle théorique se rapproche de nos
modèles et sont donc un moyen d’évaluer les pertes de
charges régulières
4
300
2.10−3
0.73
8760
9.63
10−4
0.032
200
10−3
0.49
5880
1.06
10−3
0.036
150
10−3
0.36
4320
1.97
10−3
0.038