Exercices sur la mécanique des fluides 1. On utilise un

Exercicessurlamécaniquedesfluides
1. Onutiliseunviscosimètreàchutedebilleafindemesurerlaviscositédelaglycérine.
Samassevolumiqueestρ=1,26g.cm‐3.Lesbillesontunrayonr=1,25mm.Ellessont
enacierdemassevolumiqueρa=7,8g.cm‐3.Enmouvementàvitesseconstante,on
mesureuntempst=5,5spourunechuterectilignedehauteurh=12,25cm.
Calculerlaviscositédynamique,puislaviscositécinématiquedelaglycérine.
2. LenombredeReynolds
η
déterminesilerégimed'écoulementdufluideest
lamellaireR<2000outurbulentR>3000,enutilisantlesunitésSI.Déterminerle
régimed'uneconduited'eaudediamètred=2cm,demassevolumiqueρ=1kg.dm‐3,
deviscositéη=10‐3Pl,débitant0,1litreparseconde.Quelestlerégimedel'eauet
quelestceluidesliquidestrèsvisqueux.
3. Onrelèvepourl'eaulesvaleursdelaviscositéenfonctiondelatempérature:
Ten°Cηen10‐3Pl
151,138
181,056
201,006
220,959
250,895
TracerlacourbeLnη=f(1/T)oùTestenK.Laloid'Andradeest‐ellevérifiée?
CalculerlescoefficientsAetBcorrespondants.
4. Ondonnelesviscositésd'unverre:
Ten°CηenPl
137010
740105
a. Enconsidérantqueceverresuitlaloid'Andrade,déterminerlaviscositéà150°C
b. Unecontrainteσ=100MPaestappliquéesurunevitrede1mdehauteurfaisant
officedeported'unfouràlatempératurede150°C.Enadmettantlarelation
donnantlavariationdel'allongementrationnelεenfonctiondutemps:
η
,
calculerl'allongementdelavitreen20ans.
5. CalculerlerapportdessurfacesSsphère/ Scube,lasphèreetlecubeayantlemême
volume.Quelleestlaformefavoriséelorsdelaformationd'uncorpssoumisàdes
forcesdetensionssuperficielles.
6. a.L'angledecontactdel'eaudecoefficientdetensionsuperficielleA=0,073N.m‐1
dansuntubecapillairederayonr=10‐4mestde0°.Calculerladénivellationdel'eau
dansletube.
b.Avecunmêmecompte‐gouttes,70gouttesd'alcoolontlamêmemasseque21
gouttesd'eau.Quelestlecoefficientdetensionsuperficielledel'alcool?