FLUIDES MÉCANIQUE DES

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  3. Mécanique des fluides

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Autres références

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AÉRODYNAMIQUE

Écrit par :  Hervé CONSIGNY, Jean COUSTEIX, Claude FRANÇOIS, Jean-Jacques THIBERT, Henri VIVIAND

Dans le chapitre "Considérations théoriques"  : …  de la très haute atmosphère, où les phénomènes dus à la raréfaction deviennent très importants, *on peut considérer qu'un gaz est un milieu continu, dont le mouvement est décrit par les équations de Navier-Stokes (1 et 2). La première traduit la conservation de la masse totale et la deuxième celle de la quantité de mouvement. Les… Lire la suite

COANDA EFFET

Écrit par :  Bertrand DREYFUS

… *Étrange phénomène de la mécanique des fluides, découvert par hasard, à la suite d'un contretemps, au cours d'une expérience d'aéronautique, par l'ingénieur aérodynamicien roumain Henri Coanda (1886-1972), qui lui donna son nom. L'effet Coanda se présente de la manière suivante : lorsqu'un fluide (aussi bien un gaz qu'un liquide) sort d'un récipient… Lire la suite

DÉRIVÉES PARTIELLES (ÉQUATIONS AUX) - Équations non linéaires

Écrit par :  Claude BARDOS

Dans le chapitre "Les systèmes hyperboliques non linéaires"  : …  du problème, on peut considérer un modèle « abstrait » qui décrit la distribution des vitesses d'un *fluide monodimensionnel sans force extérieure. Le mouvement des particules est donné par l'équation différentielle ordinaire : et la relation fondamentale de la mécanique conduit à écrire : L'équation ainsi obtenue est dite équation de Burger.… Lire la suite

DÉRIVÉES PARTIELLES (ÉQUATIONS AUX) - Sources et applications

Écrit par :  Martin ZERNER

Dans le chapitre "L'équation de la chaleur et le type parabolique"  : …  d'une solution sans rien changer d'autre. Des raisonnements analogues s'appliquent aux *fluides circulant dans un milieu poreux. Très simples dans le cas d'un liquide saturant les pores, les équations deviennent beaucoup plus compliquées dans le cas d'un gaz ou du mélange de deux fluides. On notera que (18) peut s'écrire : où A a la propriété de… Lire la suite

FLUIDIQUE

Écrit par :  Claude FRANÇOIS

… *Une technologie fondée sur les propriétés d'attachement, de décollement et de déviation des jets de fluide en présence de parois fixes. On constate, en effet, qu'un jet de fluide dans une tuyère bidimensionnelle divergente et symétrique ne s'écoule pas symétriquement mais reste attaché à l'une des deux parois, cet attachement, en l'absence de toute… Lire la suite

FONTAINES PULSANTES, physique

Écrit par :  David QUÉRÉ, Élie RAPHAËL

…  peut donc être, encore aujourd'hui, le point de départ d'une recherche, comme l'illustrent les *fontaines pulsantes, découvertes à Grenoble par Emmanuel Villermaux en 1994 et récemment étudiées par Christophe Clanet, à Marseille. Une fontaine pulsante consiste en un mince jet d'eau envoyé verticalement, à un débit constant (photo). Le jet s'… Lire la suite

GÉOLOGIE - Géologie contemporaine

Écrit par :  Édouard KAMINSKI

Dans le chapitre "Dynamique des fluides géologiques"  : …  échelle des temps géologiques, les matériaux rocheux s'écoulent comme des fluides très visqueux. La *mécanique des fluides s'applique ainsi à l'ensemble des systèmes terrestres, des océans aux aquifères, des laves aux magmas, et du manteau convectif au noyau liquide. Ces écoulements géologiques sont étudiés à l'aide des équations de la mécanique des… Lire la suite

HYDRAULIQUE

Écrit par :  Pierre CORMAULT

Dans le chapitre "Écoulement des fluides et théorèmes généraux"  : …  un solide la position relative des différents points matériels composant ce solide est invariable, *dans un liquide chaque élément de volume est animé d'un mouvement qui diffère de celui des éléments voisins, de sorte que le fluide peut se déformer au cours de son mouvement. Les interactions qui résultent de ces mouvements relatifs sont des forces… Lire la suite

HYDRODYNAMICA (D. Bernoulli)

Écrit par :  Bernard PIRE

  *Le traité Hydrodynamica, publié en 1738 par Daniel Bernoulli (1700-1782), fonde l'hydrodynamique moderne. Né le 8 février 1700 à Groningue (Hollande), fils du mathématicien Jean Bernoulli (1667-1748), Daniel Bernoulli a effectué la plupart des recherches sur ce sujet lors d'un séjour à Saint-Pétersbourg de 1725 à… Lire la suite

HYDROLOGIE

Écrit par :  Pierre HUBERT, Gaston RÉMÉNIÉRAS

Dans le chapitre "Le bassin versant"  : …  Venant en rivière – concernent d'ailleurs les charges et ne permettent pas le suivi des particules *fluides. Mais si l'on se préoccupe de reconstituer le débit et certaines de ses caractéristiques physico-chimiques (concentrations en nitrates, par exemple, qui suscitent bien des inquiétudes), déterminer le cheminement des molécules d'eau à travers… Lire la suite

INTERPLANÉTAIRE MILIEU

Écrit par :  Pierre COUTURIER, Jean-Louis STEINBERG

Dans le chapitre " Le mécanisme d'expansion du vent solaire"  : …  de son modèle consiste à comparer la dynamique du vent solaire (baptisé ainsi par Parker) à *l'écoulement d'un fluide dans une tuyère de fusée. Pour obtenir un écoulement supersonique à la sortie d'une tuyère, il faut schématiquement trois ingrédients : une chambre de combustion où le fluide est porté à une très haute température, des parois… Lire la suite

KANTROWITZ ARTHUR ROBERT (1913-2008)

Écrit par :  Universalis

… Physicien* et ingénieur américain, Arthur Kantrowitz trouva d'importantes applications pratiques à la théorie de la mécanique des fluides. Né le 20 octobre 1913 à New York, Arthur Robert Kantrowitz obtient en 1947 son doctorat à l'université Columbia de New York. Il dirige de 1937 à 1946 la section dynamique des gaz au comité consultatif américain… Lire la suite

LIAPOUNOV ALEXANDRE MIKHAÏLOVITCH (1857-1918)

Écrit par :  Universalis

… *Mathématicien et physicien russe, membre de l'Académie des sciences. Après des études à l'université de Saint-Pétersbourg, il est assistant puis professeur à l'université de Kharkov. En 1902, il est nommé professeur à l'université de Saint-Pétersbourg. Élève de P. L. Tchebychev, c'est le représentant le plus remarquable de l'école mathématique… Lire la suite

MAGNÉTOHYDRODYNAMIQUE (M.H.D.)

Écrit par :  Jean-Loup DELCROIX

*La magnétohydrodynamique (M.H.D.) est une branche de la physique consacrée à l'étude des mouvements des fluides conducteurs de l'électricité en présence de champs magnétiques. Elle s'applique aux métaux liquides (mercure, métaux alcalins fondus), aux gaz faiblement ionisés et aux plasmas. Lorsqu'un… Lire la suite

MATIÈRE (physique) - État liquide

Écrit par :  Jean-Louis RIVAIL

Dans le chapitre "La viscosité des liquides"  : …  *La grandeur qui mesure la résistance d'un liquide à l'écoulement, appelée viscosité, est définie par la loi de Poiseuille. D'après cette loi, le débit volumique dV/dt d'un fluide, dans un tube cylindrique de rayon r, de longueur l, sous l'action d'une différence de pression ΔP entre les extrémités du tube, s'… Lire la suite

MÉTÉOROLOGIE

Écrit par :  Jean-François GELEYN, Bernard GOSSET, Jean PAILLEUX

Dans le chapitre "Méthodes numériques"  : …  appliquer les équations de la mécanique et de la thermodynamique à l'atmosphère considérée comme un *fluide régi par ces mêmes lois de la mécanique et de la thermodynamique et auquel on applique cependant un certain nombre d'hypothèses simplificatrices. Cela revient à remplacer l'atmosphère réelle par une atmosphère fictive, un modèle, qui ne suit… Lire la suite

MOLÉCULAIRES JETS & FAISCEAUX

Écrit par :  Roger CAMPARGUE

Dans le chapitre "Jets et faisceaux moléculaires supersoniques (de 0,01 à 40 électronvolts)"  : …  de contribuer au mouvement d'ensemble suivant l'axe. Il en résulte des températures rotationnelles *(Trot) presque aussi basses que les températures translationnelles (Ttrans < Trot < 1 K). Ainsi, la plupart des molécules peuvent se trouver dans l'état fondamental de rotation (nombre quantique J = 0). Au… Lire la suite

PHYSIQUE - Physique et informatique

Écrit par :  Claude ROIESNEL

Dans le chapitre "Quelques exemples d'applications"  : …  compréhension de la Terre, des planètes, des étoiles et des galaxies dépend crucialement de la *dynamique des fluides. Cette discipline mathématique est à la base des développements en météorologie, en océanographie et même en astrophysique. L'observation des fluides astronomiques montre une grande richesse de structures dynamiques, que ce soit… Lire la suite

PRANDTL LUDWIG (1875-1953)

Écrit par :  Tom D. CROUCH,  Universalis

…  En 1901, Ludwig Prandtl devient professeur de mécanique à l'institut technique d'Hanovre, où *il poursuit ses recherches pour fournir une base théorique solide à la mécanique des fluides. De 1904 à 1953, il enseigne la mécanique appliquée à l'université de Göttingen, où il établit une école d'aérodynamique et d'hydrodynamique qui deviendra… Lire la suite

PROPULSION AÉRONAUTIQUE

Écrit par :  Jean CALMON

Dans le chapitre " L'hélice"  : …  jusqu'à présent aux avions lents ne dépassant guère Mach 0,5 à Mach 0,7. Les méthodes de calcul de* mécanique des fluides extrêmement détaillées permettent maintenant d'accomplir des progrès considérables dans la maîtrise des écoulements, en particulier dans le domaine transsonique, et d'en déduire les formes adaptées des profils. Elles donnent… Lire la suite

RHÉOLOGIE

Écrit par :  Bernard PERSOZ, Dragos RADENKOVIC

Dans le chapitre "Généralités"  : …  L'expérience quotidienne suggère de distinguer les solides des fluides (liquides et gaz). *En principe, le fluide soumis à une pression hydrostatique ne se déforme que d'une quantité finie, tandis qu'une contrainte de cisaillement (cission), même faible, provoque un écoulement indéfini. La déformation d'un solide, au contraire, reste finie… Lire la suite

STOKES sir GEORGE GABRIEL (1819-1903)

Écrit par :  Agnès LECOURTOIS

… *Physicien et mathématicien britannique né à Skreen et mort à Cambridge. Nommé professeur de mathématiques à l'université de Cambridge en 1849, George Gabriel Stokes fut élu en 1851 à la Royal Society, où il assura pendant trente ans les fonctions de secrétaire, avant d'en devenir président. Isaac Newton est le seul à avoir cumulé ces fonctions… Lire la suite

SUPERFLUIDITÉ

Écrit par :  Sébastien BALIBAR

Dans le chapitre "La viscosité"  : …  *La viscosité de l'hélium superfluide dépend du type d'expériences que l'on réalise pour la mesurer. Elle est strictement nulle si la composante superfluide seule est mise en mouvement. Il faut pour cela d'une part que l'écoulement ait lieu à travers un milieu de dimensions réduites (un capillaire fin ou un milieu poreux par exemple), et d'autre… Lire la suite

SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique

Écrit par :  Paul GLANSDORFF

… *On attribue volontiers en physique le nom de système au modèle stylisé d'un milieu naturel en vue de simplifier son étude théorique. Le solide strictement indéformable, le fluide incompressible et le gaz parfait sont des exemples classiques de tels systèmes. En particulier, un système fermé désigne une portion invariable de matière ou, de la même… Lire la suite

THERMIQUE

Écrit par :  Jean Joseph BERNARD, Jeanne GÉNOT, Bernard LE FUR

Dans le chapitre "La convection naturelle"  : …  La convection naturelle (ou libre) est le transport de chaleur dû à des mouvements de *fluide provoqués par un champ de pesanteur (ou de force centrifuge). On distingue entre convection naturelle interne, qui a lieu dans une enceinte fermée à paroi non isotherme, et convection naturelle externe, qui se produit au voisinage des parois d'un corps dont… Lire la suite

THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires

Écrit par :  Agnès BABLOYANTZ, Paul GLANSDORFF, Albert GOLDBETER, Grégoire NICOLIS, Ilya PRIGOGINE

Dans le chapitre "Mécanique des fluides"  : …  *Les écoulements des fluides soumis à des contraintes thermiques, ou mécaniques, donnent de nombreux exemples de bifurcation des trois types (décrits par les figures). Un exemple frappant est l'amorce des mouvements organisés dans l'espace sous forme cellulaire, dans une couche horizontale d'un fluide chauffée par en dessous (instabilité de Bénard… Lire la suite

TRAITÉ DES CORPS FLOTTANTS (Archimède)

Écrit par :  Bernard PIRE

  *Archimède (— 287-— 212) est sans aucun doute un des plus importants personnages de la science antique. Ses travaux sont encore mal connus et l'on a parfois du mal à distinguer les faits historiques d'éléments quasi légendaires qui les accompagnent depuis plusieurs siècles. Dans le Traité des corps flottants, il… Lire la suite

TURBULENCE

Écrit par :  Fabien ANSELMET, Michel COANTIC, Gérard TAVERA

Dans le chapitre "Propriétés générales de la turbulence établie dans les écoulements de fluides"  : …  des paramètres de similitude dont dépend la nature régulière ou chaotique de la solution. *Pour des conditions aux limites données (dont éventuellement de petites perturbations), ce sont donc les paramètres de similitude de la mécanique des fluides qui contrôlent les processus d'instabilité hydrodynamique associés à l'apparition d'… Lire la suite

VIDE TECHNIQUE DU

Écrit par :  Pierre AILLOUD

Dans le chapitre "Dynamique des gaz aux basses pressions"  : …  Q = piSi = c^te. On dit que le flux est conservatif. *Appliquons cette condition à une section située dans une canalisation en amont de la pompe, où la pression pe est toujours supérieure à la pression pa en raison de l'éloignement dans le sens contraire de l'… Lire la suite

VISCOSITÉ

Écrit par :  Jean-François DEVILLERS

… *On utilise communément le qualificatif de visqueux pour décrire une chose qui n'est ni liquide ni solide. La viscosité est en fait une caractéristique de la matière, quel qu'en soit l'état physique : gazeux, liquide ou à la limite du solide, y compris, lorsqu'ils existent, les stades intermédiaires polyphasiques. Vers 1713, Newton signale le rôle… Lire la suite

VORTEX

Écrit par :  Pierre MOYEN

… *En mécanique des fluides, on appelle vortex un type de tourbillon dans lequel la vitesse des particules du fluide en chaque point est inversement proportionnelle à la distance entre le point et le centre du tourbillon. Un tel tourbillon est physiquement irréalisable (la vitesse au centre serait infinie), mais peut être approché soit si, au centre… Lire la suite

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