3. Divers types d'écoulement
La viscosité de l'eau étant faible (à 20 0C, = 0,001 N.s/m2), on peut souvent en première approximation négliger les forces de frottement qui en résultent. C'est l'hypothèse dite du fluide parfait.
Dans certains cas, au contraire, la viscosité prend une importance prépondérante. Les écoulements correspondants sont les écoulements laminaires. La viscosité est prépondérante également dans les écoulements de filtration (écoulement de l'eau dans les sols). On peut apprécier l'importance relative des forces de viscosité, par rapport aux autres forces en jeu, en introduisant un nombre sans dimension R, qui est le rapport des forces d'inertie aux forces de viscosité ; R est appelé le nombre de Reynolds. Il se calcule à partir de la connaissance d'une vitesse V caractéristique de l'écoulement, d'une dimension L également caractéristique de l'écoulement, et du coefficient de viscosité dynamique μ (ou du coefficient de viscosité cinématique ν) :
Si R est nettement inférieur à une valeur critique Rcr=2200, l'écoulement est laminaire. Les tourbillons engendrés par les obstacles et les freinages visqueux aux parois, au contact desquelles la vitesse est nulle, arrivent la plupart du temps à créer dans l'écoulement un régime fluctuant appelé régime turbulent. Les vitesses et les pressions y fluctuent de manière aléatoire autour de valeurs moyennes. C'est ce type d'écoulement que l'on rencontre le plus souvent en pratique. Le nombre de Reynolds correspondant y est nettement supérieur à la valeur critique Rcr (le plus souvent de plusieurs ordres de grandeur). La pratique industrielle fait rencontrer encore d'autres types d'écoulements (écoulements diphasiques gaz-liquide ou solide-liquide, écoulements stratifiés avec courants de densité, etc.).
– Écoulements à potentiel : les écoulements originaires d'une zone en équilibre sont à potentiel dans la région où les perturbations dues à des parois ou à des obstacles ne se font pas sentir. Les vitesses dérivent d'un potentiel (V⃗ = […]
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