La mécanique des fluides constitue l'extension de la mécanique rationnelle à une classe de milieux continus dont les déformations peuvent prendre des valeurs aussi grandes que l'on veut. On désigne sous le nom général de fluides des corps matériels, gaz, liquides et plasmas, qui peuvent se mettre sous une forme quelconque lorsqu'ils sont soumis à un système de forces, ces forces pouvant être aussi faibles que l'on veut, à condition qu'on les fasse agir pendant un temps assez long. Cette définition permet d'exclure les corps plastiques, qui se comportent comme des solides tant que les contraintes en leur sein ne dépassent pas un certain seuil.
Ainsi, comme en mécanique rationnelle, on distingue une cinématique, une statique et une dynamique des fluides. Le principe de conservation de l'énergie et la loi fondamentale de la dynamique, compte tenu des forces de contact qui dépendent des vitesses de déformation du fluide, s'appliquent à des éléments de volume du fluide infiniment petits à notre échelle, mais contenant encore un nombre suffisant de molécules pour que les grandeurs attachées à ces éléments de volume soient des fonctions continues des coordonnées.
Les méthodes théoriques de détermination des champs de vitesses et de contraintes impliquent la résolution d'équations aux dérivées partielles non linéaires, tâche que l'on confie maintenant aux ordinateurs. Les études expérimentales peuvent s'effectuer soit directement, comme dans les autres sciences, soit sur des modèles réduits, placés dans des souffleries aérodynamiques ou hydrauliques, ou encore dans des bassins de carènes. Les réflexions sur la façon de passer des résultats obtenus sur des modèles réduits aux valeurs correspondant à la vraie grandeur ont donné naissance à l'analyse dimensionnelle : les phénomènes dépendent de nombres sans dimensions, dont les valeurs doivent être les mêmes pour le modèle réduit et le cas réel.
Les lois de la mécanique des fluides se sont dégagées peu à peu à partir d'une techni […]
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