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    Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

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    Lodwig
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    Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Lodwig le Dim 17 Jan - 12:24

    Elle subdivise l'examen en deux parties. Une de théorie (liste de questions fournies) et une pratique (avec possibilité d'avoir ses exercices fait durant l'année).

    Partie théorie :
    8 Questions tuyaux : Pression sur paroi plane; pression sur paroi gauche; Cinétique des fluides, équations de continuité, débit, ligne et tube de courant (doute sur le caractère tuyau de la question); Bernouilli et équation graphique; Ecoulement laminaire; Perte de charge locale; Singularité dans les écoulements, orifice, ajustage; Similitudes.

    Ceux qui sont sortis sont : pression sur la paroi plane, Bernouilli, perte de charge continue dans les écoulements laminaires.

    Partie pratique :
    1.Résultante des forces sur un barrage (16.5m de haut réparti en 7.5m de vertical, 9m incliné de 30° par rapport a la verticale). Elle demandait l'angle et la force moyenne appliquée.

    2.Un système de 3 conduites. Elle fournissait le tableau :
    Conduite|
    ConduiteLongueur diamètrerugositésomme des k
    11000.050.110
    21500.0750.23
    32000.0850.12
    q = 20L/s
    Ne pas vérifier la validité de la formule utilisée pour f.
    Débit dans chacune des branches.

    3.Un réseau de poteau électrique (20 cables par poteau, 300m intervale) est conçut pour supporter un vent de 50km/h. le diamètre d'un cable vaut 1.5cm. Force, vibrations induites et fréquences des vibrations.

    ReiviloR
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par ReiviloR le Ven 2 Avr - 13:35

    Parfait ça !
    Elle nous a taper un "exam" surprise la semaine dernière et la première question c'était avec la paroi inclinée en dessous aussi.

    1. Le parement d'un barrage est vertical jusqu'à une profondeur de 7,50 m et ensuite incliné de 30° par rapport à la verticale.
    Si la hauteur d'eau retenue par le barrage est de 16,50 m, déterminez la force résultante par mètre courant agissant sur tout le parement et sa direction.

    2. Une aile d'avion de 10 m d'envergure et de 2 m de corde est conçue pour provoquer une force de portance de 45 kN à une vitesse de 400 km/h (rau air = 1,2 kg/m3).
    On a testé cette aile à une échelle 1/20 dans un tunnel aérodynamique ... correspondante (rau air = 5,33 kg/m3).
    La trainée subie vaut 400 N. Calculez la trainée du prototype et la force portante.

    Désolé, mais j'ai recopié ça d'une photo que j'ai faite avec mon gsm, donc pour la 2e question j'ai pas la suite entre aérodynamique et correspondante et la fin de ce qu'on doit calculer.. De ce que je me souviens c'est la force portante pour le prototype ou alors la vitesse...

    ReiviloR
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par ReiviloR le Dim 22 Aoû - 23:50

    Info pour les constru, la question spéciale constru est posée à chaque coup, de mémoire, la 10e sur les écoulement en milieu poreux...

    warning
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par warning le Sam 8 Jan - 7:50

    Coucou!
    Petite question, pour la question avec le barrage, je ne visualise pas tres bien...
    Pour moi, (en me réferant sur l'exercice avec le barrage du cours (surface courbe)) il ne faut calculer que la force résultante sur la partie inclinée à 30 degré par rapport à la verticale (donc ici une surface plane) mais l'énoncé indique qu'il faut la calculer " par mètre courant agissant sur TOUT le parement et sa direction"
    QQn aurait-il une résolution à proposer? (je pense que mon problème principal est de visualiser l'énoncé)
    Pareil pour l'ex avec le réseau de poteau électrique, je ne vois pas trop par ou il faut commencer... scratch
    Un grand merci!

    Funsky
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Funsky le Sam 8 Jan - 10:41

    Voilà l'ami:


    P.S.: Je peux te donner la résolution aussi, mais je pense que tu devrais mieux visualiser comme ça.
    Il suffit donc de décomposer en une résultante horizontale (triangle de pression) et une verticale (force d'Archimède).


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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Admin le Sam 8 Jan - 11:15

    Dans ce cas, n'aurait-on pas un trapèze de pression pour la partie basse et un triangle de pression pour la partie haute?





    "Pour la plupart des hommes, se corriger consiste à changer de défauts." [Volt(amp)aire]

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 11:33

    non car tu décompose comme une courbe ^^ une partie horizontale ou tu projetais la courbe sur une droite vertical Smile ainsi tu avais tout et ensuite tu avais ta partie verticale qui elle reprenait la courbe ou ici la cassure de 30° :-D enfin je ferais ocmme ça moi !

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Admin le Sam 8 Jan - 11:41

    Chacun sa technique... ^^ Donne ta réponse et on compare.





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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 11:56

    Rh= [w * (16,5)^2]/2=1361250 N (vers la droite)
    Rv=A=W *(Srectangle-Striangle)=w*(16,5 X 9*tg30° - (9 X 9 tg30°)/2)=623515,5 N (vers le bas)

    Rt=1497255,2 N
    Téta= 24,61°

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Admin le Sam 8 Jan - 12:00

    Tout à fait d'accord...

    Ma technique, après réflexion, comportait une erreur monstrueuse.

    C'est bien entendu comme toi qu'il faut faire...





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    PierreC
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par PierreC le Sam 8 Jan - 12:15

    Funsky a écrit:Voilà l'ami:
    ...
    Il suffit donc de décomposer en une résultante horizontale (triangle de pression) et une verticale (force d'Archimède).

    Juste pour savoir je me pose la question, ici on ne peut pas parler d'archimede si?
    on considere le fluide au dessus du corps et le corps est au sol or archimede si le poids de fluide deplacé non ?
    je demande dans l'hésitation.






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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 12:17

    Ben ta technique est bonne hein :-p mais p-e pas pour ce cas ci ^^( je viens de faire ta technique et j'ai une erreur de 31 kN ...je ne sais pas qui de nous deux à raison )

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 12:23

    on parle d'Archimède à partir du moment où ton objet prend la place de l'eau... Si ton barrage était une droite verticale tu aurais une simple paroi plane (= pas d'Archimède); mais ici tu as une paroi vertical puis inclinée, d'où tu as un poids de liquide (non négligeable) sur la paroi inclinée. Je pense que la technique de la courbe est plus précise vu qu'on l'a utilisé par exemple pour un exercice supplémentaire ou bien dans le rappel théorique des surfaces courbes ... :-D Maintenant je ne comprends pas comment expliquer que la technique de séparer en 2 résultants de paroi plane ne fonctionne pas :-s

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par PierreC le Sam 8 Jan - 12:28

    la technique de françois fonctionne bien je l'ai fait des 2 technique et ça va







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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par warning le Sam 8 Jan - 13:53

    Un grand merci!
    J'imaginais le dessin dans l'autre sens (le barrage qui part verticalement, puis qui s'incline apres 7,5 m) alors forcément, ca n'avait pas de sens... ^^ seule la partie inclinée comptais... (cela dit, je trouvais quand même que mon barrage avait une forme anormale...)
    En fait, c'est pas du tt compliqué... Si j'ai le dessin, tout ira bien!
    Bon courage à tous pour le reste du blocus, et bonne merde pour lundi!

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 16:13

    voilà la résolution de la partie pratique :






    Le 3 je ne vois pas ce qu'on doit étudier on a jamais fait ça en classe ^^ si quelqu'un sait, merci de le dire !

    PierreC
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par PierreC le Sam 8 Jan - 16:30

    A mon avis l'exo sur les conduites est faux effectivement tu ne dois pas controler le calcul de f puisque tu ne l'as meme pas fait ^^






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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 17:05

    c'est l'énoncé du 2(ne pas vérifier le f vu qu'on donne k) donc je prends le K et le L de chaque conduite après pour avoir la formule de darcy !!

    C'est pour l'exercice 3 avecl es cables électriques que je ne sais pas du tout ce qu'il faut faire! ^^

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Lodwig le Sam 8 Jan - 17:07

    PierreC a écrit:A mon avis l'exo sur les conduites est faux effectivement tu ne dois pas controler le calcul de f puisque tu ne l'as meme pas fait ^^
    J'avais calculé le f au cours de l'exam et t'es en dehors de la zone ou tu peux utiliser les formules, c'est pour ca qu'il ne faut pas le calculer.
    Par contre, j'ai plus mes feuilles de brouillons, donc je saurais pas vous aider.

    pour le 3, c'est de l'application pur et simple d'une formule qui était dans le cours. Je me souviens que je la comprenais pas...

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Lodwig le Sam 8 Jan - 17:17

    Bon double post pour la formule :
    Tome 2 page 28 : Formule de Strouhal : fD/V = 0.198(1-19.7/Re)

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Sam 8 Jan - 17:54

    Lodwig a écrit:Bon double post pour la formule :
    Tome 2 page 28 : Formule de Strouhal : fD/V = 0.198(1-19.7/Re)
    Merci car je ne trouvais pas la formule mdr et elle te dit quelle formule utilisé ou tu l'a trouvé pcq tu savais ?

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Lodwig le Sam 8 Jan - 18:28

    Il me semble qu'on l'avait utilisé une fois dans un calcul mais j'ai pas retrouvé (parce que j'ai pas trop l'art pour ranger des feuilles volantes).

    Funsky
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Funsky le Sam 8 Jan - 21:16

    En effet, on a fait un seul petit exo à ce sujet: on devait calculer la force s'exerçant sur le périscope d'une sous-marin, puis la fréquence d'oscillation.
    Hors, dans cet exercice, on était pas dans les conditions pour utiliser la formule de Strouhal (250 < Re < 100000)


    Dans l'exo ci-dessus, avec les cables, on trouve un Re=208000 (en supposant nu=10^-6 car il n'est pas donné). On n'est donc pas non plus dans les conditions. Soit on conclu là et je pense que ça suffit, soit on explique que l'écoulement est déjà tellement fort que les tourbillons oscillants de Karman n'arrivent plus à se former de manière régulière et qu'il n'y a donc pas d'oscillations périodiques.

    P.S.: Merci Lodwig pour tous ces tuyaux!

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Dim 9 Jan - 9:54

    J'ai refait l'ex 3 en fonction des explications de lodwig:

    Je prends µ(air) = 18 * 10^-6 Poiseuille (voir exercice 1 par 3.2.1) et rho(air) = 1,2 kg/m³ => v=µ/ rho = 15 * 10^-6 m²/s

    du coup notre nombre de Reynolds est de 13 890 (je prends la vitesse et le diamètre au numérateur) donc nous nous trouvons bien dans le domaine d'application de la formule de Strouhal (T2-p28 (6.6)) je l'applique et je trouve fD/v = 0,19771977

    Voilà maintenant j'aimerais mieux être dans le cas Funsky ^^

    Lodwig
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Lodwig le Dim 9 Jan - 10:43

    moderateur002 a écrit:J'ai refait l'ex 3 en fonction des explications de lodwig:

    Je prends µ(air) = 18 * 10^-6 Poiseuille (voir exercice 1 par 3.2.1) et rho(air) = 1,2 kg/m³ => v=µ/ rho = 15 * 10^-6 m²/s

    du coup notre nombre de Reynolds est de 13 890 (je prends la vitesse et le diamètre au numérateur) donc nous nous trouvons bien dans le domaine d'application de la formule de Strouhal (T2-p28 (6.6)) je l'applique et je trouve fD/v = 0,19771977

    Voilà maintenant j'aimerais mieux être dans le cas Funsky ^^

    Quand tu as fD/v, il te reste a faire f = 0.1977*v/D pour répondre a la question sur la fréquence.

    Le cas de Funsky me semble un peu bizarre dans le sens ou elle poserait pas une question qui se répond en 3 lignes tout en ayant prévu a peu près une page entière pour la réponse... (bon après, la résolution complète et pas non plus super longue ...)

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Dim 9 Jan - 11:04

    ah ok ok ^^ Et v c'est la vitesse ici ?

    donc on aurait f= 0,19771977 *13,89/ (15 *10^-3)= 183,088 Hz

    voilà ^^

    PierreC
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par PierreC le Dim 9 Jan - 12:46

    ouep ça fait 183 Hz funsky a utilisé Nu de l'eau 10^-6 mais celui de l'air etant de 10^-5 ça fonctionne ici

    pour la force sur le caple il manque Cd c'est ça?






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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Invité le Dim 9 Jan - 13:44

    oui :-)

    Funsky
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par Funsky le Dim 9 Jan - 14:30

    Heu, et si on disait que c'était des cables dans la mer hein? ^^

    Bon d'accord je me suis trompé ça arrive^^

    PierreC
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par PierreC le Dim 9 Jan - 14:33

    ça arrive, j'ai fait la meme erreur, ne connaissant pas [nu] j'ai pris 10^-6 par defaut...^^






    aga-67
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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

    Message par aga-67 le Lun 12 Sep - 19:07

    j'ai une petite question concernant l' ex 2 vu qu'on l'a eu à l 'exam de repeche...
    Est-ce que "somme k" prend bien en compe les 2 types de pertes (locales et continues)?, dans tel cas la donnée epsilon ne servirait à rien...
    Ne doit on pas plutôt trouver les pertes continues( f par prandl puis K de darcy)et faire la somme des k qu'elle donne et qu'on trouve pour chaque conduite...
    Je l'ai fait comme résolu au-dessus mais après réflection j 'ai une hésitation.

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    Re: Examen Janvier 2010 - Mécanique des fluides.

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