Flashcards : Énergie et écoulements des fluides (85 cartes)

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1Question

À quelle date la LEMA a-t-elle été adoptée ?

Réponse

Le 30 décembre 2006.

2Question

Quel objectif la LEMA du 30 décembre 2006 fixe-t-elle pour les eaux ?

Réponse

Atteindre un bon état des eaux.

3Question

Comment calcule-t-on le flux de pollution à partir du débit et de la concentration ?

Réponse

Le flux est égal au débit multiplié par la concentration.

4Question

Que doivent surveiller les communes selon les articles L. 214-8 et R. 2224-15 ?

Réponse

Les systèmes de collecte des eaux usées et les stations d’épuration.

5Question

Quel effet les arrêtés de 2007 et 2015 ont-ils sur les points de contrôle de l’autosurveillance ?

Réponse

Ils étendent l’autosurveillance de 2 à 6 points de contrôle.

6Question

Que doivent transmettre les exploitants de stations d’épuration à la police de l’eau ?

Réponse

Des bilans attestant le bon fonctionnement de leurs installations.

7Question

Qu’est-ce qu’un fluide ?

Réponse

Un gaz ou un liquide sans forme propre, capable de s’écouler et d’épouser la forme de son récipient.

8Question

Quelle formule définit la masse volumique ρ\rho ?

Réponse

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

9Question

Qu’est-ce qu’un fluide parfait ?

Réponse

Un fluide de viscosité nulle, donc sans frottement.

10Question

Quelle relation exprime la conservation du débit volumique entre deux sections ?

Réponse

Q=S1V1=S2V2=constanteQ = S_1V_1 = S_2V_2 = \mathrm{constante}

11Question

Comment calcule-t-on le débit volumique à partir du volume et du temps ?

Réponse

Q=VtQ = \frac{V}{t}

12Question

Que traduit le théorème de Bernoulli le long d’une ligne de courant ?

Réponse

La conservation de l’énergie du fluide.

13Question

Quelle est la formule de l’énergie mécanique EmecaE_{meca} ?

Réponse

Emeca=Epotentielle+Ecinetique=mgz+12mv2E_{meca}=E_{potentielle}+E_{cinetique}=mgz+\frac{1}{2}mv^2.

14Question

Quelles énergies composent l’énergie totale d’un fluide incompressible ?

Réponse

Les énergies cinétique, de pression et de pesanteur.

15Question

Quelle est la charge totale constante pour un fluide parfait incompressible en régime permanent ?

Réponse

H=z+pρg+v22g=cteH=z+\frac{p}{\rho g}+\frac{v^2}{2g}=\mathrm{cte}

16Question

Quelle propriété distingue un fluide réel concernant sa viscosité ?

Réponse

Il possède une viscosité non nulle.

17Question

Que dissipent les frottements visqueux dans un fluide réel ?

Réponse

De l’énergie.

18Question

Que provoquent les frottements visqueux le long d’un écoulement réel ?

Réponse

Une perte de charge.

19Question

La charge H=z+pρg+v22gH=z+\frac{p}{\rho g}+\frac{v^2}{2g} est-elle constante dans un écoulement réel incompressible ?

Réponse

Non, elle n’est pas constante le long de l’écoulement.

20Question

Comment se déplacent les particules dans un écoulement laminaire ?

Réponse

En couches lisses et parallèles, de manière ordonnée.

21Question

Quel mouvement caractérise un écoulement turbulent ?

Réponse

Un mouvement chaotique des particules fluides.

22Question

Que permet de déterminer le nombre de Reynolds ?

Réponse

Si un écoulement est laminaire ou turbulent.

23Question

Pour Re≤2 000Re \leq 2\,000, quel régime d’écoulement observe-t-on ?

Réponse

Un écoulement laminaire.

24Question

Pour Re≤2 000Re \leq 2\,000, quel phénomène prédomine ?

Réponse

La viscosité prédomine.

25Question

Pour Re≤2 000Re \leq 2\,000, à quoi le transfert de quantité de mouvement est-il lié ?

Réponse

À la diffusion.

26Question

Pour Re≥4 000Re \geq 4\,000, quel régime d’écoulement observe-t-on ?

Réponse

Un écoulement turbulent.

27Question

Pour Re≥4 000Re \geq 4\,000, quel phénomène prédomine ?

Réponse

L’inertie prédomine.

28Question

Pour Re≥4 000Re \geq 4\,000, par quel mécanisme le transfert de quantité de mouvement se fait-il surtout ?

Réponse

Par convection.

29Question

Quelle forme prend le profil des vitesses en écoulement laminaire ?

Réponse

Il est parabolique.

30Question

Quel mouvement des lames de fluide caractérise l’écoulement laminaire ?

Réponse

Elles glissent les unes sur les autres sous l’action dominante des forces de frottement.

31Question

Quelle forme prend le profil de vitesse en écoulement turbulent sur une grande partie de la section ?

Réponse

Il est assez plat.

32Question

Quel effet l’enchevêtrement des lames produit-il sur les propriétés du fluide ?

Réponse

Il tend à uniformiser la vitesse, la température et la pression.

33Question

En régime laminaire, quelle formule donne le coefficient de perte de charge régulière λ ?

Réponse

λ=64Re\lambda = \frac{64}{Re}.

34Question

De quels paramètres dépend le coefficient λ ?

Réponse

Du nombre de Reynolds et de la rugosité relative ε/D.

35Question

Quel outil permet notamment de déterminer le coefficient λ ?

Réponse

Les abaques de Moody.

36Question

De quoi dépend λ en régime laminaire ?

Réponse

Du nombre de Reynolds.

37Question

De quoi λ est-il indépendant en régime turbulent lisse ?

Réponse

De la rugosité de la paroi.

38Question

De quoi dépend λ en régime rugueux ?

Réponse

De la rugosité de la paroi.

39Question

En quelle année la directive européenne sur les eaux résiduaires urbaines a-t-elle été transcrite en droit français ?

Réponse

En 1991.

40Question

En quelle année le Parlement européen a-t-il adopté une directive-cadre sur l’eau ?

Réponse

En 2000.

41Question

Quel est l’objectif de la directive-cadre sur l’eau adoptée en 2000 ?

Réponse

Harmoniser les directives existantes dans le domaine de l’eau.

42Question

Quelles dates portent la loi sur l’eau de 1992 et son décret d’application ?

Réponse

3 janvier 1992 et 3 juin 1994.

43Question

Quel dispositif réglementaire la loi sur l’eau de 1992 et son décret instaurent-ils ?

Réponse

Le dispositif réglementaire de l’assainissement communal.

44Question

Quel article encadre la surveillance des eaux naturelles et des débits réglementaires des cours d’eau et canaux d’irrigation ?

Réponse

L’article L. 214-18 du Code de l’environnement.

45Question

Quelles prescriptions minimales fixent les arrêtés des 22 juin 2007 et 21 juillet 2015 ?

Réponse

Les prescriptions de collecte, de transport, de traitement et de surveillance des eaux usées.

46Question

Quand les collectivités transmettent-elles les résultats du mois N à la police de l’eau et à l’agence de l’eau ?

Réponse

Au mois N+1.

47Question

À quelle fréquence les communes contrôlent-elles le fonctionnement de l’autosurveillance ?

Réponse

Chaque année.

48Question

Quel texte encadre l’autosurveillance des industries équipées d’une station d’épuration ?

Réponse

L’arrêté d’autorisation ou de déclaration.

49Question

Quel volume un liquide occupe-t-il ?

Réponse

Un volume bien défini.

50Question

Quelle surface caractérise un liquide au contact de l’air ?

Réponse

Une surface libre.

51Question

Quelle est la compressibilité des liquides ?

Réponse

Ils sont quasi incompressibles.

52Question

Pourquoi les liquides sont-ils quasi incompressibles ?

Réponse

Leurs atomes se déplacent librement sans former de réseau.

53Question

Quelle formule définit la densité dd d’un corps ?

Réponse

d=ρρeaud = \frac{\rho}{\rho_{eau}}

54Question

Quelle formule définit la viscosité cinématique γ\gamma ?

Réponse

γ=μρ\gamma = \frac{\mu}{\rho}

55Question

Qu’est-ce qui caractérise un écoulement stationnaire ?

Réponse

Ses grandeurs sont indépendantes du temps.

56Question

Jusqu’à quelle vitesse un écoulement gazeux peut-il être considéré comme incompressible ?

Réponse

Jusqu’à 30 % de la vitesse du son dans le gaz.

57Question

Depuis quel point la description eulérienne étudie-t-elle le fluide ?

Réponse

Depuis un point fixe de l’espace.

58Question

Comment la tangente d’une ligne de courant s’oriente-t-elle ?

Réponse

Elle est parallèle à la vitesse des particules fluides à cet instant.

59Question

Comment calcule-t-on le débit massique à travers une section ?

Réponse

Qm=ρSVQ_m = \rho S V

60Question

Quelle relation exprime l’énergie totale d’un fluide parfait isolé ?

Réponse

ET=Epotentielle+EC+UE_T = E_{potentielle} + E_C + U

61Question

Quelles formes d’énergie composent l’énergie totale d’un fluide parfait isolé ?

Réponse

L’énergie potentielle, l’énergie cinétique et l’énergie interne.

62Question

Comment considère-t-on l’énergie interne en mécanique des fluides ?

Réponse

Elle est considérée comme négligeable.

63Question

À quoi l’énergie cinétique d’un corps est-elle liée ?

Réponse

À son état de mouvement.

64Question

De quoi dépend l’énergie potentielle d’un corps ?

Réponse

De sa position et des forces extérieures ou intérieures au système.

65Question

À quelle échelle l’énergie interne UU est-elle stockée ?

Réponse

À l’échelle atomique et moléculaire.

66Question

Quelles formes d’énergie composent l’énergie interne UU ?

Réponse

Les énergies de translation, de rotation et de vibration.

67Question

Quelle est la formule de l’énergie cinétique du fluide ?

Réponse

Ecin=mV22E_{cin}=\frac{mV^2}{2}.

68Question

Quelle est la formule de l’énergie des forces de pression ?

Réponse

Epres=pmρE_{pres}=\frac{pm}{\rho}.

69Question

Dans la charge, que représente zz ?

Réponse

La hauteur géométrique.

70Question

Dans la charge, que représente pρg\frac{p}{\rho g} ?

Réponse

La hauteur équivalente due à la pression.

71Question

Dans la charge, que représente v22g\frac{v^2}{2g} ?

Réponse

La hauteur équivalente due à la vitesse.

72Question

Quelle égalité exprime la conservation de la charge entre deux points d’une ligne de courant ?

Réponse

z1+p1ρg+v122g=z2+p2ρg+v222gz_1+\frac{p_1}{\rho g}+\frac{v_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{\rho g}+\frac{v_2^2}{2g}

73Question

Que représente la trajectoire d’une particule fluide ?

Réponse

Le lieu de ses positions occupées.

74Question

Quels points constituent la ligne piézométrique ?

Réponse

Les points d’ordonnée z+pρgz+\frac{p}{\rho g}.

75Question

Que représente la ligne de charge ?

Réponse

Le lieu des points représentatifs de la charge totale H.

76Question

Comment évolue la charge hydraulique d’une veine fluide dans le sens de l’écoulement ?

Réponse

Elle décroît toujours.

77Question

À quels écoulements le nombre de Reynolds s’applique-t-il ?

Réponse

Aux écoulements de fluides réels.

78Question

Quel rapport le nombre de Reynolds caractérise-t-il dans un écoulement ?

Réponse

Le rapport entre les forces d’inertie et les forces de frottement.

79Question

Quels facteurs déterminent les forces d’inertie dans le rapport caractérisé par le nombre de Reynolds ?

Réponse

La vitesse de déplacement.

80Question

À quelle propriété du fluide les forces de frottement sont-elles liées dans le rapport caractérisé par le nombre de Reynolds ?

Réponse

À la viscosité.

81Question

Pour 2 000<Re<4 0002\,000 < Re < 4\,000, comment caractériser le régime d’écoulement ?

Réponse

Il est incertain.

82Question

Que donne la loi de Hagen-Poiseuille en écoulement laminaire ?

Réponse

Le débit volumique.

83Question

Quelle équation calcule rigoureusement la perte de charge régulière en régime laminaire ?

Réponse

L’équation de Darcy-Weisbach.

84Question

Que caractérise la rugosité absolue ε de la paroi ?

Réponse

La hauteur, la forme, le nombre et la répartition des aspérités, par une épaisseur moyenne.

85Question

Comment se définit la rugosité relative d’une conduite ?

Réponse

Le rapport sans dimension de la rugosité absolue ε à son diamètre D.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 32 questions sur Énergie et écoulements des fluides.

1. À quelle date la LEMA a-t-elle été adoptée, avec pour objectif d’atteindre un bon état des eaux ?

2. Pour estimer la pollution rejetée par un ouvrage, une équipe mesure un débit de 12 m³ par heure et une concentration de 5 mg par litre. Quelle relation doit-elle utiliser pour déterminer le flux de pollution ?

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