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Dynamique des fluides : Masse, Momentum, Équilibres énergétiques

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Dans cours

ME-271: Fluid flow

Dans ce cours introductif à la physique des fluides, l'étudiant commence par apprendre, au moyen de bilans de masse et de contraintes, à décrire et à prédire les écoulements types. Ces méthodes sont appliquées à des écoulements complexes, tels que les écou ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes de la masse, de l'élan et des équilibres énergétiques dans la dynamique des fluides, en se concentrant sur un fluide en mouvement sur une surface solide. Il explique le calcul des forces exercées par le fluide, l'écoulement de la quantité de mouvement à travers un volume de contrôle, et l'équilibre des forces externes. La séance de cours traite également du concept de jets libres, du choix des volumes de contrôle et des forces exercées par les composants fixes et mobiles dans un système fluide.

Enseignant·e

Karen Ann J Mulleners

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Gaétan Raynaud, Lorenzo Ermanni, Thomas Antoine Nicolas Berger, Sahar Rezapour, Alexandros Anastasiadis, Henrike Cornelia Christ, Harshi Bavishi A dirigé les thèses EPFL de Swathi Krishna, Guillaume de Guyon-Crozier, Diego Francescangeli, Sébastien Le Fouest, Alexander Gehrke, Mrudhula Baskaran Cours Aerodynamics ME-445 Ce cours présente les bases de la dynamique des fluides pour comprendre comment l'air s'écoule autour d'ailes et de corps en deu

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (17)

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.

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.

Fluide newtonien

On appelle fluide newtonien (en hommage à Isaac Newton) un fluide dont la loi contrainte – vitesse de déformation est linéaire. La constante de proportionnalité est appelée viscosité. Viscosité L’équation décrivant le « comportement newtonien » en description eulérienne est : où : est la contrainte de cisaillement exercée par le fluide (à l'origine des forces de traînée), exprimée en Pa ; est la viscosité dynamique du fluide — une constante de proportionnalité caractéristique du matériau, en ; est le gradient de vitesse perpendiculaire à la direction de cisaillement, en s−1.

Fluide (matière)

Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les liquides, les gaz et les plasmas. Gaz et plasmas sont très compressibles, tandis que les liquides le sont très peu (à peine plus que les solides). La transition de l'état liquide à l'état gazeux (ou réciproquement) est en général de premier ordre, c'est-à-dire brusque, discontinue.

Fluide incompressible

Un fluide incompressible est un fluide dont le volume est considéré comme constant quelle que soit la pression qu'il subit, tout fluide étant en réalité sensible à la pression. Par nature, tous les fluides sont compressibles, certains plus que d'autres, et en phase gazeuse considérablement plus qu'en phase liquide. La compressibilité d'un fluide mesure la variation de volume d'une certaine quantité de ce fluide lorsqu'il est soumis à une pression extérieure.

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