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Séance de cours

Le théorème de Buckingham II : la pression de la bulle de savon

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 traite du théorème de Buckingham II à travers des exemples liés à la pression dans une bulle de savon. Il couvre l'application du théorème pour déterminer la pression à l'intérieur et à l'extérieur du film de savon, en tenant compte de divers paramètres et dimensions. La séance de cours explore également le concept de similitude complète dans les champs de flux et l'importance de l'analyse dimensionnelle dans les équations.

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Enseignant·e

Karen Ann J Mulleners

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Concepts associés (16)

Flow velocity

In continuum mechanics the flow velocity in fluid dynamics, also macroscopic velocity in statistical mechanics, or drift velocity in electromagnetism, is a vector field used to mathematically describe the motion of a continuum. The length of the flow velocity vector is the flow speed and is a scalar. It is also called velocity field; when evaluated along a line, it is called a velocity profile (as in, e.g., law of the wall).

Bulle de savon

Une bulle de savon est un mince film d'eau retenu par une pellicule de molécules savonneuses, formant une sphère, dont la surface est chatoyante. Cette bulle, remplie d'air, reste stable quelques instants, durant lesquels elle est capable de flotter dans l'atmosphère, mais elle est sensible au contact avec des corps solides. Image:Soap bubbles in Algerian grassland.jpg|Un petit garçon faisant des bulles de savon dans une prairie d'Algérie Image:Boy Blowing Bubbles Edouard Manet.

Théorie des écoulements à potentiel de vitesse

vignette|Diagrammes plan d'écoulement des fluides autour d'un cylindre et d'un profil d'aile En mécanique des fluides, la théorie des écoulements à potentiel de vitesse est une théorie des écoulements de fluide où la viscosité est négligée. Elle est très employée en hydrodynamique. La théorie se propose de résoudre les équations de Navier-Stokes dans les conditions suivantes : l'écoulement est stationnaire le fluide n'est pas visqueux il n'y a pas d'action externe (flux de chaleur, électromagnétisme, gravité .

Champ de vecteurs

thumb|Un exemple de champ de vecteurs, de la forme (-y,x). thumb|Autre exemple. thumb|Le flux d'air autour d'un avion est un champ tridimensionnel (champ des vitesses des particules d'air), ici visualisé par les bulles qui matérialisent les lignes de courant. En mathématiques, un champ de vecteurs ou champ vectoriel est une fonction qui associe un vecteur à chaque point d'un espace euclidien ou plus généralement d'une variété différentielle.

Pression

La pression est une grandeur physique qui traduit les échanges de quantité de mouvement dans un système thermodynamique, et notamment au sein d'un solide ou d'un fluide. Elle est définie classiquement comme l'intensité de la force qu'exerce un fluide par unité de surface. C'est une grandeur scalaire (ou tensorielle) intensive. Dans le Système international d'unités elle s'exprime en pascals, de symbole Pa. L'analyse dimensionnelle montre que la pression est homogène à une force surfacique ( ) comme à une énergie volumique ( ).

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Symmetries et lois sur la conservation

Couvre les symétries et les lois de conservation dans la dynamique des fluides, soulignant l'importance de maximiser les symétries dans les systèmes fluides idéaux.

Mécanique fluide incompressible: Pathlines et streaklines

Couvre les fondamentaux de la mécanique des fluides incompressibles, se concentrant sur les lignes de chemin et les lignes de stries pour visualiser le comportement de flux de fluides.

Velocity Potentiel et Momentum Balance

Discute du potentiel de vitesse, de l'équilibre de l'élan et des stratégies de solution pour les flux incompressibles.

Estimation des champs de débit : en ligne basée sur l'optimisation

Introduit une approche fondée sur l'optimisation pour l'estimation du champ de débit dans la navigation des AUV, montrant une précision et des taux de convergence améliorés.

Cinématique fluide : Rationalisations, trajectoires et lignes de force

Couvre la cinématique des fluides, en se concentrant sur les lignes de flux, les tracés et les stries dans la visualisation de l'écoulement des fluides.

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Flow velocity

Bulle de savon

Théorie des écoulements à potentiel de vitesse

Champ de vecteurs

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