Séance de cours

Dynamique des fluides : Contrôle du volume

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Dans cours

ME-280: Fluid mechanics (for GM)

Basic lecture in fluid mechanics ...

Description

Cette séance de cours introduit l'approche du volume de contrôle en dynamique des fluides, en se concentrant sur le théorème de transport de Reynolds pour réécrire les lois physiques pour un volume fixe. L'instructeur explique l'importance de la conservation de masse, de la deuxième loi de Newton et de la conservation d'énergie dans l'analyse des situations d'écoulement pratiques. Grâce à un exemple détaillé de calcul de la poussée d'un moteur à réaction, la séance de cours montre comment appliquer ces principes pour résoudre les problèmes de mécanique des fluides du monde réel. Le choix d'un volume de contrôle approprié est souligné, car il a un impact significatif sur la facilité des calculs et la précision des résultats.

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.

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.

Force (physique)

Une force modélise, en physique classique, une action mécanique exercée sur un objet ou une partie d'un objet par un autre objet ou partie d'objet. L'ensemble des forces appliquées à un objet a pour effet de lui communiquer une accélération ou de le déformer. Introduit antérieurement , le concept de force a été précisé en 1684 par Isaac Newton, qui en a fait l'un des fondements de la mécanique newtonienne. Le concept de force est ancien, mais il a mis longtemps à obtenir une nouvelle définition utilisable.

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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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.

Dynamique des fluides: Deuxième loi de Newton et conservation du momentum

Discute de la deuxième loi de Newton en dynamique des fluides, en se concentrant sur la conservation de l'élan et ses applications dans les problèmes d'ingénierie.

Dynamique des fluides : lois et équations de conservation différentielles

Couvre l'approche différentielle de la dynamique des fluides, en se concentrant sur les lois de conservation et le tenseur de stress de Cauchy.

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.

Flux de fluides: Description et lois

Explore la description de l'écoulement des fluides, les lignes de champ, l'accélération et la reformulation des lois fondamentales pour les volumes de contrôle en mécanique des fluides.

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