TD Qu`est-ce-que l`énergie et la puissance fluidique?

TD Qu’est-ce-que l’énergie et la puissance fluidique?
3ème partie
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Rédaction Marc VINCENT
1 Energie et puissance fluidique
Exercice n°1 Puissance apportée par une pompe à
un débit d’eau
Une pompe centrifuge utilisée pour la mise en circulation
d’eau dans un ensemble de capteurs solaires apporte une
différence de pression (Pr-Pa) de 58,860 kPa pour un débit de
600 litres/h. Les diamètres des canalisations en entrée et en
sortie sont les mêmes.
Déterminez la puissance hydraulique apportée par cette
pompe.
Exercice n°2 Potentiel énergétique du vent
L’énergie éolienne est liée à la vitesse accumulée par une masse d’air. Il
s’agit de l’énergie cinétique de cette masse d’air. Le schéma ci-contre
symbolise une surface S au travers de laquelle passerait un débit d’air :
le vent, à une vitesse V.
1. Quelle est l’énergie volumique cinétique portée par un vent de
10 m×s-1 ?
2. Quelle est la puissance surfacique d’un vent de 10 m×s-1 par m2?
On donne ρ : Masse volumique de l’air en (kg/m3)= 1,205 kg/m3
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Rédaction Marc VINCENT
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Valeurs numériques
H = 0,82 m, D = 2 cm ρ eau = 1000kg/m3
g = 9,81 m/s2
On donne :
- les altitudes :Z2=26 m, Z1= - 5 m,
- les pressions P1=P2=1,013 bar ;
- la vitesse d’écoulement V = 0.4 m/s,
- l’accélération de la pesanteur
g=9,81 m/s2
.
On négligera toutes les pertes de charge. Travail demandé :
1) Calculez le débit volumique Qv de la pompe en l/s.
2) Ecrivez l’équation de Bernoulli entre les surfaces 1 et 2.
3) Calculez la puissance utile Pu de la pompe.
4) En déduire la puissance Pa absorbée par la pompe sachant que
son rendement est de 80%.
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