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Mécaniques des Fluides
Travaux dirigés No1
Exercice 1:
Vérifiez les nombres sans dimensions:
VL
a) R e 
est le nombre de Reynolds(régime d'écoulement), Sachant queV est une vitesse

L une longueur,  une masse volumique et FS V la force de frottement visqueux où F est une
y
force et S est une section
L3
b) G R  2 gT est le nombre de Grashof (convection naturelle), sachant que / , T une


température et  1  
  T  P
V2
c) nombre de Froude FR 
gL
Exercice 2:
Soit l'expérience illustrée sur la figure (1) calculer la contrainte de cisaillement pour V=1 m/s et
h =1 mm pour l'air et l'eau à 20o C. On donne: Air: =1,813 10-5 PaS, Eau =20,,1 2,-3 PaS
Figure (1)
Exercice 3:
L'apparaeil à disques parallèles est illustré par la figure 2.
a) donnez une expression algébrique de la contrainte de cisaillement pour une position radiale
donnée
b) trouver l'expression du couple nécessaire pour faire tourner le disque supérieur
Figure (2)
Exercice 4:
Calculer la différence de niveau h dans le système représenté dans la figure (3), (les plans d'eau 1 et
4 sont à la même cote):
Eau
Eau
Mercure
Figure (3)
Exercice 5:
Soit le manomètre différentiel représenté sur la figure (4). Calculer la différence de pression entre
(1) et (2) :
Eau
Figure (4)
Exercice 7:
La vanne circulaire représentée sur la figure (5) est articulée en B. Elle est fixée par une force
horizontale FA. Calculer la force FA nécessiare pour maintenir la vanne en place
Figure (5)
Exercice 8:
Un ballon gonflé à l'Hélium est destiné à faire monter une charge de masse M à une altitude de 40
km où la pression est de 3.0 10-3 Bar et la température de –25oC, figure (6). Dans ces conditions de
température et de pression, la masse volumique de l'air est 4.21 10–3 kg/m3 et celle de l'Hélium est
de 6,69 10–4 kg/m3 Le ballon est constitué d'un matériau d'épaisseur t=0,015 mm de densité 1,28.
pouvant supporter une contrainte limite =62 106 N/m2. La différence de pression entre l'Hélium
dans le ballon est l'atmosphère extérieur est de 0.45 10-3 Bar
a) Calculer le diamètre maximum du ballon
b) La charge M
Figure (6)