BTS AE 2ème année

année scolaire 2011-2012

Exercices sur le chap. 2: dynamique des fluides parfaits
Pour tous les exercices, on prendra:
– masse volumique de l'eau: ρ = 1000 kg.m-3.
– Accélération de la pesanteur : g =10 m.s-2
– pression atmosphérique p0 = 105 Pa.
Exercice 1: écoulement d'huile
Dans un tube de diamètre intérieur d = 12,7 mm s'écoule, à la vitesse moyenne de 1,2 m/s, de l'huile de masse volumique 820 kg/m³. Calculer le débit volumique Qv et le débit massique Qm.
Exercice 2: nettoyeur haute pression
Sur un nettoyeur haute pression est marqué 120 bars, 8,4 L/min.
1- Quelle doit être la section à la sortie pour que la vitesse de l'eau soit de 140 m/s ?
2- Quelle est la vitesse de l'eau dans le tuyau, sachant que sa section a un diamètre de 1,2 cm ?
Exercice 3: tube de Venturi
Soit un tube de venturi incorporé dans une conduite. Les sections du venturi sont S 1 à l'entrée et S2 à la sortie. Sachant que la perte de charge est négligeable, que le venturi mesure une différence de pression de
1,200.104 Pa, que S1 = 100,5 cm2 et S2 = 50,25 cm2, calculer le débit.
Exercice 4: débit volumique
Le temps de remplissage d'un récipient de volume V = 10 dm3 est de 20 s. L'eau sort d'un robinet de diamètre 15 mm. Quelle est la vitesse de l'eau dans la section de sortie du robinet ?
Exercice 5: théorème de Bernoulli
Une conduite d'eau va d'un point 1 à un point 2.
État initial au point 1: pression p1 = 15.104 Pa ; vitesse v1 = 8 m.s-1 ; hauteur z1 = 12 m.
État final au point 2 : pression p2 = 10.104 Pa ; hauteur z2 = 2 m.
1- Quelle est la vitesse v2 ?
2- Sachant que le débit en volume est Qv = 6 dm3.s-1, calculer les diamètres d1 et d2 de la conduite.
Exercice 6: puits
Une pompe aspire l'eau d'un puits. La pression de l'eau dans la conduite au niveau de la pompe installée à la sortie du puits doit être au moins égale à 4.104 Pa. La vitesse de l'eau dans la conduite est de 3 m.s-1.
Déterminer la différence d'altitude de l'eau dans le puits et de l'eau à l'entrée de