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Viscosité et comportement fluide

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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 la définition du stress en tant que force par unité de surface, le concept d'écoulement et les propriétés des fluides tels que la densité, le volume spécifique, le poids spécifique et la viscosité. Il se penche également sur la viscosité cinématique et dynamique, les fluides non newtoniens et le comportement des fluides sous différentes contraintes.

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 (32)

Viscosité

La viscosité (du latin viscum, gui, glu) peut être définie comme l'ensemble des phénomènes de résistance au mouvement d'un fluide pour un écoulement avec ou sans turbulence. La viscosité diminue la liberté d'écoulement du fluide et dissipe son énergie. Deux grandeurs physiques caractérisent la viscosité : la viscosité dynamique (celle utilisée le plus généralement) et la seconde viscosité ou la viscosité de volume. On utilise aussi des grandeurs dérivées : fluidité, viscosité cinématique ou viscosité élongationnelle.

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.

Fluide non newtonien

Un fluide non newtonien est un fluide qui ne suit pas la loi de viscosité de Newton, c'est-à-dire une viscosité constante indépendante de la contrainte. Dans les fluides non newtoniens, la viscosité peut changer lorsqu'elle est soumise à une force pour devenir plus liquide ou plus solide. Le ketchup, par exemple, devient plus coulant lorsqu'il est secoué et se comporte donc de manière non newtonienne.

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.

Loi d'Ostwald–de Waele

La loi d’Ostwald-de Waele ou loi en puissance est une loi de puissance définissant les fluides sans seuil. Elle relie la contrainte de cisaillement au taux de cisaillement. La loi d’Ostwald-de Waele est un modèle mathématique simple permettant de modéliser facilement un fluide non-newtonien sans seuil en reliant la contrainte de cisaillement τ (tau) au taux de cisaillement (gamma point) : où : K est une constante : l’indice de consistance ; n un nombre sans dimension : l’indice d’écoulement.

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Mécanique fluide incompressible: Viscosité et hydrostatique

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Comprendre la viscosité : les fluides newtoniens

Explore la viscosité dans les fluides newtoniens, en discutant de la contrainte de cisaillement, de la vitesse de déformation de cisaillement et de la compressibilité, avec des exemples de comportements d'épaississement et d'amincissement du cisaillement.

Modélisation des flux artériels

Couvre la modélisation du flux artériel, la contrainte de cisaillement, les conditions limites, l'impact de viscosité et le flux sanguin non néotonien.

PHYS-200 Physics III | Wednesday 25 September | Fall 24

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.

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Concepts associés (32)

Viscosité

Mécanique des fluides

Fluide non newtonien

Fluide newtonien

Loi d'Ostwald–de Waele

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