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Séance de cours

Statique des fluides : Forces de pression

Dans cours

ENG-272: Fluid mechanics (for SIE)

This course helps students acquire basic knowledge of the main concepts and equations of fluid mechanics and develop the skills necessary to work effectively in professional engineering practice. ...

Description

Cette séance de cours couvre le calcul des forces de pression sur les surfaces immergées et inclinées, y compris la détermination du centre de pression et des moments autour d'un point. Il explique également le théorème d'axe parallèle et fournit des exemples de calcul des forces normales sur les portes dans l'eau.

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Enseignant·e

Fernando Porté Agel

FERNANDO PORTÉ AGEL Professor Director, Wind Engineering and Renewable Energy Laboratory (WIRE) School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC) École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) e-mail: fernando.porte-agel@epfl.ch RESEARCH INTERESTS Environmental fluid mechanics. Computational fluid dynamics. Atmospheric boundary layers. Turbulence. Large-eddy simulation. Wind energy. Wind engineering. Renewable energy. EDUCATION Ph.D. 1999 Johns Hopkins University, Environmental Engineering M.Sc. 1995 Hydrologic Engineering, IHE - Delft, The Netherlands B.S. 1992 Universidad Politécnica de Cataluña, Spain ACADEMIC POSITIONS 2010-present: Full Professor, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC), École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Switzerland 2005-2009: Associate Professor, St. Anthony Falls Laboratory and Department of Civil Engineering, University of Minnesota, Minneapolis, MN, USA 2000-2005: Assistant Professor, St. Anthony Falls Laboratory, Department of Civil Engineering, University of Minnesota, Minneapolis, MN, USA AWARDS AND FELLOWSHIPS McKnight Presidential Fellow (2006-2009), University of Minnesota, USA McKnight Land-Grant Professorship (2003-2005), University of Minnesota, USA NASA Young Investigator Award (2001-2004), USA NSF CAREER Award (2001-2006), (Division of Earth Sciences Hydrological Sciences), USA Outstanding Student Paper Award: Hydrology Section, Fall Meeting of the American Geophysical Union; San Francisco, 1998. Research Award (1995-1997): La Caixa fellowship program; Barcelona, Spain. Research Award (1993-1995): Dutch Ministry of Foreign Affairs fellowship. Research Award (1990-1993): Spanish Civil Engineering Association.

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Hydrostatique

L'hydrostatique, ou statique des fluides, est l'étude des fluides immobiles. Fondée par Archimède, c'est un cas de la mécanique des fluides riche d'enseignements. La pression d'un fluide est liée aux mouvements et aux chocs que les particules qu'il contient exercent sur les parois d'une enceinte. Que ce soit un liquide ou l'air atmosphérique, les chocs exercent des forces pressantes sur les parois d'une enceinte. Le traité d'hydrostatique de Simon Stevin a paru d'abord en hollandais à Leyde en 1586 sous le titre De Beghinselen des Waterwichts.

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 (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.

Statique (mécanique)

La statique, ou mécanique statique, est la branche de la physique qui étudie les systèmes mécaniques en équilibre dans un repère galiléen. Un équilibre est un mouvement nul. Des lois du mouvement de Newton, on peut déduire, de manière générale, l'énoncé suivant : La réciproque n'est pas vraie, un système mécanique soumis à un ensemble d'efforts extérieurs d'effet global nul n'est pas forcément en équilibre.

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Les visages et la distribution de la pression

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Forces sur les surfaces immergées courbes : le principe d'Archimède

Couvre les forces sur les surfaces immergées courbes et le principe d'Archimède, détaillant le calcul des forces de pression et des effets de flottabilité.

Thermodynamique: Statiques fluides

Introduit des bases statiques fluides, couvrant la pression, la compressibilité, les forces sur les éléments volumétriques, et les relations fondamentales dans la thermodynamique.

Introduction à la mécanique des fluides

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Mécanique des fluides : fondements et applications

Couvre les fondements de la mécanique des fluides, en se concentrant sur les descriptions et les solutions de problèmes d'écoulement.

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