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Polycopié de physique des fluides – CAPLP2 Maths – Sciences Page n°50 Danièle FRISTOT
Polycopié de physique des fluides – CAPLP2 Maths – Sciences Page n°51 Exercice n° 1 - Ecoulement de Poiseuille 5. ETUDE ETUDE DE LA VISCOSITÉ Au fond d'un réservoir d'eau de très grande dimension, on adapte un tube vertical de 1 mm de diamètre et de longueur l (l=20 cm), A 0°C, pendant une minute, la quantité d'eau écoulée est 80,2 cm 3 . A cette température T 0 , la viscosité de l'eau est 1,8.10 −3 Pl . Quelle est, en cm, la hauteur d'eau qui était dans le réservoir ? Exercice n° 2 - Formule de Stokes Une bille de verre de 1 mm de rayon tombe dans de l'huile de ricin. Sa vitesse limite de chute est 3 mm par seconde. Quel est le coefficient de viscosité de cette huile ? Masse volumique du verre : 2.6 g.cm −3 Masse volumique du l'huile : 0.96g.cm −3 (On rappelle que lorsqu'un corps sphérique de rayon R se déplace dans un fluide dont le coefficient de viscosité est � , la force de frottement visqueux f est donnée par la relation : f =6� R � v (formule de Stokes) où v est la vitesse limite de chute du corps. Exercice n° 3 - Réfrigérant à huile Un réfrigérant à huile est composé d'un groupe de 100 tubes cylindriques en parallèle, de diamètre D=1cm et de longueur l=4m. A la vitesse moyenne v=2 m.s −1 on y fait circuler de l'huile dont la densité moyenne est de 0,9 et dont le coefficient de viscosité dynamique � varie linéairement de 0,03 Pl à l'entrée jusqu'à 0,1 Pl à la sortie. Calculer la puissance P qu'il faut fournir à l'huile pour lui faire traverser le système réfrigerant. On négligera les pertes de charges singulières à l'entrée et à la sortie des tubes). Donner une formule pratique pour calculer cette puissance dans laquelle n'intervient pas D. Danièle FRISTOT
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