Physique chimie : Etude du circuit de filtration de l'eau. Concours CAPLP maths sciences 2025. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts. . .. . . . . .. .. ...... ... .On étudie le circuit de filtration d’un bassin sportif. Pour simplifier l’étude, on considère qu’une seule pompe assure le recyclage de l’eau en l’aspirant à travers une bonde (point A) située au fond du bassin. L’eau est refoulée au niveau de la surface de l’eau du bassin (point R). Données : – Dimensions du bassin sportif intérieur (parallélépipède rectangle) : longueur L=25,0 m, largeur l=20,0 m, profondeur p=2,00 m. – Débit volumique de la pompe : Dv=250 m3∙h−1. – Diamètre intérieur du tuyau d’aspiration : d = 25,0 cm. – Pression atmosphérique : Pa = 1,00 × 105 Pa. – Vitesse de l’eau au niveau du refoulement : vR = 2,0 m ∙ s−1. – Masse volumique de l’eau à 28 °C : reau = 9,96 × 102 kg ∙ m−3. – Viscosité dynamique de l’eau à 28 °C : μeau = 8,33 × 10−4 Pa ∙ s. Caractéristiques du circuit d’aspiration de la pompe. Le système de filtration d’une piscine assure 80 % de la purification de l’eau, le reste étant pris en charge par les produits de traitement. La durée d’un cycle de filtration doit répondre à des normes en vigueur qui sont obligatoires pour des piscines d’une surface supérieure à 240 m2 : Pataugoire : 30 min ; bassin de profondeur < 1,50 m : 1 h 30 min. bassin de profondeur > 1,50 m : 4 h. Bassin de plongeon : 9 h. 39. Calculer la durée nécessaire pour recycler la totalité de l’eau du bassin. Conclure par rapport  aux normes en vigueur. Volume d'eau : 25 x 20 x2 =1000 m3. Durée : Volume / débit = 1000 / 250 = 4 h, en accord avec les normes. 40. Montrer que la vitesse d’aspiration de l’eau vA est environ égale à 1,4 m ∙ s−1. Débit volumique Dv =250 / 3600=0,0694 m3 s-1. Section du tuyau d'aspiration : pd2/4=3,14 x 0,252/4=0,049 m2. Vitesse d'aspiration : 0,0694 / 0,049=1,4 m / s. 41. En déduire la valeur du nombre de Reynolds pour l’écoulement dans le tuyau d’aspiration. Conclure sur la nature de cet écoulement. Re = reau vA D / µeau =996 x1,4 x0,25 /(8,33 10-4)=4,2 105, valeur élevée, écoulement turbulent. 42. Montrer, en explicitant toute hypothèse effectuée, que la pression à l’entrée de la bonde de fond au point A, notée PA, est environ égale à 1,2 × 105 Pa. PA = Patmosphérique + reau g h =105 +996 x9,81 x2,0=1,2 × 105 Pa. ... =  = .... Choix de la pompe du circuit de filtration. Afin de dimensionner la pompe de recyclage de l’eau, on évalue les pertes de charge du circuit de filtration (c’est-à-dire l’équivalent en termes de hauteur d’eau des pertes dues à l’ensemble des frottements) à Dh = 11,8 m. 43. Montrer que la hauteur manométrique totale(HMT) de la pompe (c’est-à-dire l’équivalent en termes de hauteur d’eau de la puissance de la pompe à utiliser), est environ égale à 12 m. Dh + reau g h =11,8 +(996 x9,81 x2,0) / 105 =11,8 +0,2 = 12 m. On dispose de plusieurs pompes dont les caractéristiques sont données. 44. Indiquer, en justifiant graphiquement sur ce document, la pompe que l’on doit choisir pour assurer le recyclage de l’eau du bassin.

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