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Flux de fluides: Description et lois

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Dans cours

ME-280: Fluid mechanics (for GM)

Basic lecture in fluid mechanics ...

Description

Cette séance de cours se concentre sur la description des écoulements fluides, en discutant des approches eulériennes par rapport à lagrangiennes, des lignes de champ spécifiques comme les lignes de flux, les lignes de chemin et les lignes de stries, et le champ d'accélération. L'instructeur explique le théorème de transport de Reynolds, qui relie le taux de changement d'une quantité dans un système lagrangien au taux de changement dans un système eulérien. La séance de cours souligne l'importance des lois fondamentales de la physique, telles que la conservation de masse, la deuxième loi de Newton et la conservation de l'énergie, et comment les reformuler pour un volume de contrôle afin de résoudre les problèmes de mécanique des fluides.

Enseignant·e

Tobias Schneider

Tobias Schneider is an assistant professor in the School of Engineering at EPFL, the Swiss Federal Institute of Technology Lausanne. He received his doctoral degree in theoretical physics in 2007 from the University of Marburg in Germany working on the transition to turbulence in pipe flow. He then joined Harvard University as a postdoctoral fellow. In 2012 Tobias Schneider returned to Europe to establish an independent Max-Planck research group at the Max-Planck Institute for Dynamics and Self-Organization in Goettingen. Since 2014, he is working at EPFL, where he teaches fluid mechanics and heads the 'Emergent Complexity in Physical Systems' laboratory. Tobias Schneider's research is focused on nonlinear mechanics with specific emphasis on spatial turbulent-laminar patterns in fluid flows transitioning to turbulence. His lab combines dynamical systems and pattern-formation theory with large-scale computer simulations. Together with his team, Schneider develops computational tools and continuation methods for studying the bifurcation structure of nonlinear differential equations such as those describing the flow of a fluid. These tools are published as open-source software at channelflow.ch. Publications: Google Scholar

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (32)

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.

Conservation de la masse

La conservation de la masse (ou de Lavoisier) est une loi fondamentale de la chimie et de la physique. Elle indique non seulement qu'au cours de toute expérience, y compris si elle implique une transformation chimique, la masse se conserve, mais aussi que le nombre d'éléments de chaque espèce chimique se conserve (cette loi ne s'applique pas à l'échelle nucléaire : voir défaut de masse). Comme toute loi de conservation elle s'exprime par une équation de conservation.

Loi de conservation

vignette|redresse|Emmy Noether est une mathématicienne allemande dont le théorème explique le lien fondamental entre la symétrie et les lois de conservation. En physique, une loi de conservation exprime qu'une propriété mesurable particulière d'un système physique reste constante au cours de l'évolution de ce système.

Lois du mouvement de Newton

Les sont un ensemble de principes à la base de la grande théorie de Newton sur le mouvement des corps, appelée mécanique newtonienne ou mécanique classique. À ces lois générales du mouvement, Newton a ajouté la loi de la gravitation universelle permettant d'expliquer aussi bien la chute des corps que le mouvement de la Lune autour de la Terre. Elles sont énoncées pour la première fois dans son ouvrage Philosophiae naturalis principia mathematica en .

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Séances de cours associées (64)

Mécanique des fluides : approche du volume de contrôle

Introduit des outils puissants pour analyser les problèmes de mécanique des fluides, en mettant l'accent sur la conservation de masse, la deuxième loi de Newton et l'équation de continuité.

Mécanique des fluides : équation et applications de Bernoulli

Discute de l'équation de Bernoulli et de ses applications en mécanique des fluides, y compris des exemples pratiques tels que les tubes de Pitot et les venturimètres.

Hydrostatique: Comprendre le comportement des fluides au repos

Couvre hydrostatique, en se concentrant sur les fluides au repos et le comportement de la pression en leur sein.

Lois sur la conservation et équation de Bernoulli

Couvre les lois de conservation dans la dynamique des fluides, y compris l'effet Venturi et l'équation Bernoulli.

Dynamique des fluides : principes et applications

Fournit un aperçu des principes de la dynamique des fluides, en se concentrant sur les différences de pression et l'équilibre hydrostatique dans divers systèmes de fluides.

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Concepts associés (32)

Dynamique des fluides

Mécanique des fluides

Conservation de la masse

Loi de conservation

Lois du mouvement de Newton

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