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FM-100.12 - Étude des Pertes de Charge en Régime Laminaire et Turbulent
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FM-100.12 - Étude des Pertes de Charge en Régime Laminaire et Turbulent



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Référence : FM-100.12



Description générale

Le module expérimental FM-100.12 est conçu pour l’étude approfondie des pertes de charge dans les conduites en fonction du régime d’écoulement, qu’il soit laminaire ou turbulent. Lorsqu’un fluide circule dans une canalisation, des pertes de pression apparaissent en raison des frottements internes du fluide ainsi que des interactions entre le fluide et la paroi du tube.

Ce banc permet de déterminer le facteur de frottement, une grandeur adimensionnelle essentielle pour le calcul des pertes de charge. Ce facteur est étroitement lié au nombre de Reynolds, qui caractérise le rapport entre les forces d’inertie et les forces visqueuses.

L’équipement permet ainsi d’analyser la relation entre la perte de charge et la vitesse d’écoulement, ainsi que de déterminer expérimentalement le facteur de frottement et de le comparer aux valeurs théoriques.




Principe de fonctionnement

Le dispositif comprend une section de conduite de petit diamètre dans laquelle il est possible de générer des écoulements laminaires et turbulents. Le nombre de Reynolds et le facteur de frottement sont déterminés à partir du débit et des pertes de pression mesurées.

En régime turbulent, l’alimentation en eau est directe depuis le réseau. Pour le régime laminaire, une pression constante est assurée par une colonne d’alimentation avec trop-plein. Le débit est réglé à l’aide de vannes de contrôle.




Travaux pratiques réalisables

  • Mesure des pertes de charge en régime laminaire
  • Mesure des pertes de charge en régime turbulent
  • Détermination du nombre de Reynolds critique
  • Détermination du facteur de frottement
  • Comparaison entre facteur de frottement expérimental et théorique



Caractéristiques techniques

Configuration générale

  • Banc autonome comprenant réservoir, pompe et table
  • Système entièrement indépendant pour fonctionnement autonome
  • Structure montée sur table mobile avec roulettes
  • Livré entièrement assemblé, testé et prêt à l’emploi

Système hydraulique

  • Section de conduite dédiée à l’étude des régimes laminaire et turbulent
  • Longueur de la conduite : 400 mm
  • Diamètre intérieur : Ø 3 mm
  • Réservoir de soutien : environ 2 litres
  • Alimentation à pression constante pour régime laminaire via colonne spécifique
  • Réglage du débit par vannes de précision

Mesure et instrumentation

  • Mesure de pression en régime laminaire par manomètres à double colonne
  • Manomètre à colonne : 2 × 400 mmCE
  • Mesure de pression en régime turbulent par manomètre à cadran
  • Plage de pression différentielle : 0 à 0,4 bar



Fonctionnalités pédagogiques

  • Analyse des pertes de charge dues aux frottements internes
  • Étude de l’influence de la vitesse sur les pertes de charge
  • Calcul du facteur de frottement
  • Détermination expérimentale du nombre de Reynolds
  • Comparaison avec les modèles théoriques



Applications

Ce module est idéal pour les laboratoires d’enseignement en mécanique des fluides, les instituts techniques et les universités. Il permet une compréhension pratique des phénomènes fondamentaux liés aux écoulements internes dans les conduites.



FM-100.12

Références spécifiques