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Séance de cours

Dissipation visqueuse et roulement coulissant

Dans cours

ME-201: Continuum mechanics

Continuum conservation laws (e.g. mass, momentum and energy) will be introduced. Mathematical tools, including basic algebra and calculus of vectors and Cartesian tensors will be taught. Stress and deformation tensors will be applied to examples drawn from ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de dissipation d'énergie en énergie cinétique due au flux de fluide visqueux, en se concentrant sur l'analyse de la dissipation visqueuse dans un roulement slider. L'instructeur discute de la dérivée temporelle de l'énergie cinétique, des changements d'énergie dus aux effets visqueux et de l'application des équations Navier-Stokes. La séance de cours se penche sur le flux d'énergie et la perte d'énergie cinétique dans le contexte du flux de fluide, mettant l'accent sur l'impact de la viscosité sur la dissipation d'énergie. Diverses dérivations et intégrations mathématiques sont présentées pour analyser les caractéristiques de dissipation d'énergie et d'écoulement dans le système de roulements coulissants.

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Enseignant·e

John Martin Kolinski

Dr. Kolinski studied Applied Mathematics (Sc.M.) and Applied Physics (Ph.D.) at Harvard University, completing a PhD under the supervision of L. Mahadevan and Shmuel Rubinstein on the role of air in droplet impact. John did his post-doc at the Hebrew University of Jerusalem in Israel supported by the Fulbright post-doctoral fellowship. At HUJI, he worked on interfacial instabilities in soft matter in the labs of Eran Sharon and Jay Fineberg. John continues his research into interfacial mechanics at EPFL in EMSI, his newly founded laboratory for the study of Engineering Mechanics of Soft Interfaces.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (32)

Équations de Navier-Stokes

thumb|Léonard de Vinci : écoulement dans une fontaine En mécanique des fluides, les équations de Navier-Stokes sont des équations aux dérivées partielles non linéaires qui décrivent le mouvement des fluides newtoniens (donc des gaz et de la majeure partie des liquides). La résolution de ces équations modélisant un fluide comme un milieu continu à une seule phase est difficile, et l'existence mathématique de solutions des équations de Navier-Stokes n'est pas démontrée.

Écoulement de Stokes

Un écoulement de Stokes (ou écoulement rampant) caractérise un fluide visqueux qui s'écoule lentement en un lieu étroit ou autour d'un petit objet, dont les effets visqueux dominent alors sur les effets inertiels. On parle parfois de fluide de Stokes par opposition à fluide parfait. Il est en effet régi par une version simplifiée de l'équation de Navier-Stokes, léquation de Stokes, dans laquelle les termes inertiels sont absents.

Dynamique des fluides

La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.

Mécanique des fluides

La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.

Palier lisse

Un palier lisse assure le guidage en rotation par glissement. Il est dépourvu d'éléments interposés, contrairement au roulement, dont le guidage est assuré par un ou plusieurs éléments roulants. Le terme anglais bearing désigne les deux types donc la confusion n'est pas rare dans les documents traduits. vignette|Exemple de palier lisse. Surface d'un arbre ou dans un alésage, ou pièce intercalée entre eux, permettant un glissement relatif l'un par rapport à l'autre avec un minimum d'usure et de frottement.

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Séances de cours associées (52)

Dissipation visqueuse et roulement coulissant

Couvre la dissipation visqueuse, les tenseurs de contrainte et les hypothèses de flux d'énergie et de flux de lubrification du palier coulissant.

Inviscid Flows : Comprendre la dynamique des fluides

Explore les flux d'invisides, l'importance du nombre de Reynolds, les déformations linéaires et les changements de volume dans la dynamique des fluides.

Flux visqueux : équations et solutions

Explore les équations et les solutions pour l'écoulement visqueux, y compris les relations contrainte-déformation, les équations de Navier-Stokes et les cas simples d'écoulement des fluides.

Principes fondamentaux de la dynamique des fluides

Couvre la dérivation des équations de dynamique des fluides, y compris la conservation de masse et les relations stress-déformation, à travers lanalyse différentielle et les concepts mathématiques clés.

Symmetries et lois sur la conservation

Couvre les symétries et les lois de conservation dans la dynamique des fluides, soulignant l'importance de maximiser les symétries dans les systèmes fluides idéaux.

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Concepts associés (32)

Équations de Navier-Stokes

Écoulement de Stokes

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Mécanique des fluides

Palier lisse

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