Séance de cours

Dynamique des fluides : champs scalaires et vectoriels

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Dans cours

PHYS-201(c): Physique générale : électromagnétisme

Introduction à la mécanique des fluides, à l'électromagnétisme et aux phénomènes ondulatoires. ...

Description

Cette séance de cours introduit le concept de champs scalaires et vectoriels dans la dynamique des fluides, en se concentrant sur la variation des champs dans le temps et l'espace. Il couvre les dérivés totaux et partiels, les descriptions eulériennes et lagrangiennes, et la dynamique des particules fluides. La séance de cours explique également le chemin des particules fluides, des fluidifications et la distinction entre les écoulements laminaires et turbulents. En outre, il examine le nombre de Reynolds comme une mesure des caractéristiques d'écoulement dans différents systèmes.

Enseignant·e

Giovanni Boero

Expertise Nuclear magnetic resonance (NMR), Electron spin resonance (ESR), Ferromagnetic resonance (FMR), RF/MW discrete and integrated electronics, Magnetic sensors, Noise phenomena. Born in Genova (Italy). Married with two children. Speaks italian, english, french.Workplaces:1996-present: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland.1994-1996: Organization Europeenne pour la Recherche Nucleaire (CERN),Geneva,Switzerland.1993-1995: Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Bat

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (30)

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).

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.

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.

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.

Équation différentielle ordinaire

En mathématiques, une équation différentielle ordinaire (parfois simplement appelée équation différentielle et abrégée en EDO) est une équation différentielle dont la ou les fonctions inconnues ne dépendent que d'une seule variable; elle se présente sous la forme d'une relation entre ces fonctions inconnues et leurs dérivées successives. Le terme ordinaire est utilisé par opposition au terme équation différentielle partielle (plus communément équation aux dérivées partielles, ou EDP) où la ou les fonctions inconnues peuvent dépendre de plusieurs variables.

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Séances de cours associées (64)

Forces de frottement fluides

Explore les forces de friction des fluides, y compris le débit laminaire et turbulent, la viscosité et le calcul de la vitesse terminale.

Instabilité : perturbations optimales et mécanismes de soulèvement

Explore l'instabilité des différents types d'écoulement et des mécanismes de soulèvement dans les couches limites.

Turbulence : Simulation numérique de flux

Explore les caractéristiques de la turbulence, les méthodes de simulation et les défis de modélisation, fournissant des lignes directrices pour le choix et la validation des modèles de turbulence.

Cinématique fluide : Euler/Lagrange

Couvre la cinématique des fluides, les descriptions eulériennes et lagrangiennes, la dérivée totale, la rotation, la vorticité et la laplacien en dynamique des fluides.

Analyse numérique : Tutoriel Jupyter Notebook

Couvre l'organisation des cours, Jupyter Notebook pour l'expérimentation Python, les algorithmes, l'interpolation, la résolution d'équations, les systèmes linéaires et les applications pratiques.

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Équation différentielle ordinaire

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