physique industrielle des fluides pdf
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Mécanique des fluides
Introduction Forces exercées sur un volume de fluide Pression en un point d’un fluide Relation fondamentale de l’hydrostatique Théorème de Pascal Théorème d’Archimède |
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Mécanique des Fluides
Lignes et surfaces particulières 1 Ligne de courant: C’est une ligne dont la tangente en tout point est colinéaire au vecteur vitesse à l’instant Si on note = le vecteur vitesse l’équation d’une ligne de courant vérifie: = = ( ) ( ) ( ) 2 Tube de courant: c’est l’ensemble des lignes de courant s |
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Mécanique des fluides: dynamique des fluides parfaits
émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers des laboratoires publics ou privés Distributed under a Creative Commons Attribution - NonCommercial - ShareAlike 4 0 International License Mécanique des fluides: dynamique des fluides parfaits écoulements laminaires des fluides visqueux et éléments |
Qui a inventé la Statique des fluides ?
une force externe. célèbre savon Archimède, connu par son principe qui fut à l’origine de la statique des fluides. bioméd ical, la géophysique, l’océanographie, la météorologie, l’astrophysique et la biologie.
Quels sont les différents types de mécanique des fluides forc ?
Les branches de la mécanique des fluides forc es qu’ils subissent. forces. s'écoule. Elle est basée sur les équations de Navier-Stokes. actif, généralement complexe sur le plan mathématique. De nombreux problèmes sont généralement à l’aide d’ordinateurs.
Sommaire :
Introduction Forces exercées sur un volume de fluide Pression en un point d’un fluide Relation fondamentale de l’hydrostatique Théorème de Pascal Théorème d’Archimède espace-fpn.ump.ma
1.1 Définition d’un fluide
La matière existe en général sous deux états physiques à savoir l’état solide et l’état fluide. Un fluide est un corps physique sans rigidité dont une des principales propriétés est de subir de grandes déformations sous l’action des forces extérieures aussi petites que l’on veut. Cette propriété dite fluidité, est due à une grande mobilité des part
1.2 Mécanique des fluides
La mécanique des fluides est une branche de physique qui étudie le comportement des fluides au repos (statique des fluides) et en mouvement (dynamique des fluides). Elle détermine l’état d’un fluide (vitesse, température, pression, masse volumique
1.3 Ecoulement d’un fluide
L’état d’un fluide au repos ou en mouvement est décrit mathématiquement par des grandeurs physiques scalaires et vectorielles telles que la vitesse, la pression, la température, la masse volumique (ou densité). Ces grandeurs varient généralement, à un même instant, d’un point à l’autre du fluide, comme elles peuvent varier aussi avec le temps. Il e
1.3.1 Ecoulement unidimensionnel :
Les variables de l’écoulement du fluide ne dépendent que d’une seule coordonnée de l’espace et éventuellement le temps. Elles sont donc les mêmes en tout point d’une section. espace-fpn.ump.ma
1.3.2 Ecoulement bidimensionnel ou plan :
Les variables de l’écoulement dépendent de deux coordonnées de l’espace et éventuellement le temps. espace-fpn.ump.ma
1.3.3 Ecoulement tridimensionnel ou spatial :
Les variables de l’écoulement dépendent des trois coordonnées de l’espace et éventuellement le temps. espace-fpn.ump.ma
1.3.4 Ecoulement uniforme :
Un écoulement est dit uniforme à un instant si les grandeurs physiques (pression, température, vitesse ,masse volumique) ne dépendent pas des coordonnées de l’espace. espace-fpn.ump.ma
1.3.5 Ecoulement permanent ou stationnaire :
Un écoulement est dit permanent (ou stationnaire) si les grandeurs physiques représentatives sont indépendantes du temps, elles ne dépendent que des coordonnées de l’espace. Dans le cas contraire il est dit non permanent ou instationnaire. espace-fpn.ump.ma
1.3.6 Ecoulement laminaire et turbulent :
L’écoulement est laminaire lorsque le déplacement du fluide se fait suivant des droites parallèles disposées en couches. Il est dit turbulent lorsqu’il se déplace d’une manière désordonnée en formant des tourbillons de tailles différentes accompagnés d’un mélange ou brassage très intensif des particules fluides. espace-fpn.ump.ma
1.4.1 Fluide incompressible :
Un fluide est dit incompressible lorsque le volume occupé par une masse donnée de ce fluide ne varie pas en fonction de la pression extérieure. Les liquides peuvent être considérés comme des fluides incompressibles (eau, huile,
1.4.2 Fluide compressible :
Un fluide est dit compressible lorsque le volume occupé par une masse donnée de ce fluide varie en fonction de la pression extérieure. Les gaz sont des fluides compressibles (l’air, l’hydrogène, le méthane à l’état gazeux,
1.5.1 Masse volumique :
Soit ( , , ) un point du fluide entouré par un élément de volume . La masse volumique du fluide, au point , est définie par : = , où est la masse totale de toutes les molécules contenues dans le volume . C’est une mesure de la concentration de la matière (masse) par unité de volume. Son unité est 3 . Remarque : la masse volumique dépend en gé
1.5.2 Densité :
La densité est définie par : = ′ = é é é Dans le cas des liquides, on prendra l’eau comme fluide de référence. Dans le cas des gaz, on prendra l’air comme fluide de référence. espace-fpn.ump.ma
1.6 Statique des fluides
La statique des fluides est la science qui étudie les conditions d’équilibre des fluides au repos. Quand le fluide est un liquide (eau par exemple), la théorie est appelée l’hydrostatique. Dans la statique des fluides, nous nous intéressons aux cas des fluides en équilibre dans un repère. Ceci implique que les particules fluides ont une vitesse nul
2.1 Types des forces
Soit un volume de fluide, limité par une surface pris d’un fluide en écoulement (Fig. 2.1). Fig. 2.1 Ce volume de fluide subit deux types de forces extérieures : Forces volumiques (ou massiques) : telles que le poids, les forces électromagnétiques. Ces forces sont liées directement au volume. Par exemple, le poids volumique infinitésimal est où
2.2.2 Fluide réel :
Contrairement à un fluide parfait qui n’est qu’un modèle pour simplifier les calculs, pratiquement inexistant dans la nature, dans un fluide réel les forces tangentielles de frottement interne qui s’opposent au glissement relatif des couches fluides sont prises en considération. Ce phénomène de frottement visqueux apparait lors du mouvement du flui
Variation verticale de la pression :
Soient deux points et de cotes respectives incompressible au repos de masse volumique . et , appartenant au même fluide Fig. 4.2 On a : =− En intégrant entre et , on aura : =− ⟹ − Donc : − = − = Ainsi, la variation de la pression entre deux niveaux est proportionnelle à la différence de hauteur entre ces deux niveaux. Cette variation est linéaire.
5.1 Enoncé :
Toute variation de pression en un point d’un fluide incompressible en équilibre, se transmet entièrement en tout point du fluide. espace-fpn.ump.ma
6.2 Démonstration :
On cherche l’effort exercé sur le corps immergé, c’est-à-dire la force totale exercée par le fluide sur le corps qui occupe le volume totalement entouré par le fluide. On sait que cette force s’exprime par : = − . . où est la normale unitaire en tout point de la surface qui limite le volume le milieu qui agit. , orienté vers La formule du gradie
Cours Mécanique des fluides Chapitre 0 Introduction
Cours Mécanique des fluides Chapitre 3 Dynamique
Cours 6
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