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Séance de cours

Flux turbulent: lois et profils

Dans cours

MSE-206: Rhéologie et mécanique des fluides

Ce cours est une introduction à la rhéologie des solides viscoélastiques linéaires, aux phénomènes d'écoulements des fluides, et aux méthodes utilisées en rhéologie. Les fluides Newtoniens ou non, la turbulence, les fluides réactifs et les suspensions sont ...

Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux de l'écoulement turbulent, y compris le nombre de Reynolds, les profils de vitesse et l'influence de la rugosité. Il traite des lois logarithmiques et des défauts, ainsi que de l'impact de différents facteurs sur les caractéristiques d'écoulement.

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Enseignant·e

Yves Leterrier

Yves Leterrier joined EPFL in 1993 and is a faculty member of the Materials Institute. He is a senior scientist and lecturer in the Laboratory for Processing of Advanced Composites (LPAC, previously Laboratory of Composite and Polymer Technology, LTC). Activities 2000-2005: Foundation and Chair of the Korea-Switzerland joint symposia on materials and micro-technologies2004-2008: Board member of FLEXIDIS (the European flexible display consortium) 2004-2009: Group leader on lightweight materials for Solar ImpulseSince 2008: Board member of the French Adhesion SocietySince 2000: President of the EPFL Materials Science Library commissionSince 2012: Editorial board member, Applied Surface ScienceSince 2014: Associate Editor, Frontiers in MaterialsSince 2021: Coordinator of the EPFL Minor on 'Engineering for Sustainability' Background 1987: MS in materials science and solid state physics (INPL, France) 1991: PhD in materials science (Ecole des Mines, INPL, France) 1992: Research Associate, National Institute of Standards and Technology (NIST, USA)

Source officielle

Concepts associés (25)

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.

Écoulement laminaire

En mécanique des fluides, l'écoulement laminaire est le mode d'écoulement d'un fluide où l'ensemble du fluide s'écoule plus ou moins dans la même direction, sans que les différences locales se contrarient (par opposition au régime turbulent, fait de tourbillons qui se contrarient mutuellement). L'écoulement laminaire est généralement celui qui est recherché lorsqu'on veut faire circuler un fluide dans un tuyau (car il crée moins de pertes de charge), ou faire voler un avion (car il est plus stable, et prévisible par les équations).

Turbulence

vignette|Léonard de Vinci s'est notamment passionné pour l'étude de la turbulence. La turbulence désigne l'état de l'écoulement d'un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse présente en tout point un caractère tourbillonnaire : tourbillons dont la taille, la localisation et l'orientation varient constamment. Les écoulements turbulents se caractérisent donc par une apparence très désordonnée, un comportement difficilement prévisible et l'existence de nombreuses échelles spatiales et temporelles.

Couche limite

vignette|redresse=2|Couches limites laminaires et turbulentes d'un écoulement sur une plaque plane (avec profil des vitesses moyennes). La couche limite est la zone d'interface entre un corps et le fluide environnant lors d'un mouvement relatif entre les deux. Elle est la conséquence de la viscosité du fluide et est un élément important en mécanique des fluides (aérodynamique, hydrodynamique), en météorologie, en océanographie vignette|Profil de vitesses dans une couche limite.

Nombre de Reynolds

En mécanique des fluides, le , noté , est un nombre sans dimension caractéristique de la transition laminaire-turbulent. Il est mis en évidence en par Osborne Reynolds. Le nombre de Reynold est applicable à tout écoulement de fluide visqueux, et prévoit son régime. Pour des petites valeurs de , le régime est dominé par la viscosité et l'écoulement est laminaire. Pour les grandes valeurs de , le régime est dominé par l'inertie et l'écoulement est turbulent.

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