ÉCOULEMENTS

AÉRODYNAMIQUE

  • Écrit par 
  • Bruno CHANETZ, 
  • Jean DÉLERY, 
  • Jean-Pierre VEUILLOT
  •  • 7 222 mots
  •  • 7 médias

L' objet de l'aérodynamique est l'étude de l'écoulement de l'air autour d'un corps, en général un véhicule aérien ou terrestre, mais aussi un ouvrage d'art, un aubage de turbomachine, une éolienne, ou bien encore un casque profilé de sportif. En effet, tout fluide s'écoulant sur une surface matérielle exerce sur celle-ci des actions de contact (pression et frottement) dont la résultante sur l'ens […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aerodynamique/#i_21884

AVALANCHES

  • Écrit par 
  • Gérard BRUGNOT
  •  • 3 094 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Classification et formation »  : […] On distingue fondamentalement deux types d'avalanche : les avalanches poudreuses et les avalanches denses. Chacune de ces catégories se subdivise en plusieurs sous-catégories. De nombreux contresens dans le classement des avalanches sont liés à l'utilisation exclusive de critères physiques de la neige qui se met en mouvement. Une avalanche est avant tout un écoulement fluide, dont la forme est au […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/avalanches/#i_21884

DUNES ÉTOILES, géomorphologie

  • Écrit par 
  • Clément NARTEAU
  •  • 759 mots
  •  • 3 médias

Les dunes étoiles possèdent un dôme central de forme pyramidale et des bras dont les crêtes s’alignent suivant de multiples directions . Façonnées par le transport éolien dans des déserts arides soumis à de fortes variations saisonnières de la direction des vents, ces dunes sont de très grande taille (plus de 100 m de hauteur) et apparaissent le plus souvent sous forme d’essaims pour former d’i […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dunes-etoiles-geomorphologie/#i_21884

FLUIDE, physique

  • Écrit par 
  • Étienne GUYON
  •  • 1 356 mots

Les trois états physiques de la matière tels qu'on les enseigne à l'école primaire sont le solide, le liquide et le gaz. L'état fluide rassemble les deux derniers termes, en soulignant leur parenté. Encore faut-il savoir que l'on parle du nom plutôt que de l'adjectif : une huile très visqueuse est un fluide bien peu fluide ! De fait, c'est la capacité à s'écouler, qui ne veut pas dire absence de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fluide-physique/#i_21884

FLUIDES MÉCANIQUE DES

  • Écrit par 
  • Jean-François DEVILLERS, 
  • Claude FRANÇOIS, 
  • Bernard LE FUR
  •  • 8 846 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Écoulement laminaire »  : […] L'écoulement d'un fluide visqueux dans une conduite rectiligne s'effectue de telle façon que les lignes de courant glissent les unes sur les autres tout en restant parallèles ; l'écoulement est alors appelé laminaire. La non-uniformité des vitesses introduit dans le fluide des contraintes d'origine visqueuse dont l'expression est donnée par la loi de comportement (12). Dans une conduite de section […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-des-fluides/#i_21884

GÉNIE CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Henri ANGELINO, 
  • Henri GIBERT, 
  • Pierre PIGANIOL
  •  • 7 784 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Types d'écoulements »  : […] Parallèlement aux trois types d'échangeurs mentionnés précédemment, il convient de prendre en considération la nature de l'écoulement et la distribution des temps de séjour qui en résultent. Il existe deux situations limites : – L'écoulement piston, caractérisé par le fait que tous les éléments situés dans une section droite d'un échangeur tubulaire progressent à la même vitesse, comme poussés pa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genie-chimique/#i_21884

GENNES PIERRE-GILLES DE (1932-2007)

  • Écrit par 
  • Étienne GUYON
  •  • 2 736 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La matière molle »  : […] Un autre thème d'intérêt – les cristaux liquides – s'ouvre pour de Gennes et le conduit à mettre en place un nouveau groupe de recherche expérimentale et théorique à Orsay. Ces matériaux organiques sont constitués de molécules allongées comme des grains de riz ; ils forment des phases intermédiaires entre le cristal et le liquide isotrope. Elles avaient été décrites dans les années 1930 par Georg […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pierre-gilles-de-gennes/#i_21884

HYDRAULIQUE

  • Écrit par 
  • Pierre CORMAULT
  •  • 4 245 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Écoulement des fluides et théorèmes généraux »  : […] Les lois de la mécanique d'un corps solide s'obtiennent en intégrant dans le volume occupé par ce corps les lois de la mécanique du point matériel. D'une manière identique, les lois de l'hydraulique utilisées dans la pratique par les ingénieurs s'obtiennent en intégrant d'une manière exacte ou approchée les lois décrivant le mouvement d'un petit élément de volume fluide. Alors que dans un solide l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydraulique/#i_21884

MACROMOLÉCULES

  • Écrit par 
  • Michel FONTANILLE, 
  • Yves GNANOU, 
  • Marc LENG
  •  • 13 783 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Quatre régions de viscoélasticité en fonction de la température »  : […] Si l'étude du comportement des solutions de fluides polymères est déterminante pour la connaissance des caractéristiques moléculaires d'un échantillon, pour sa mise en forme, pour sa rhéologie ou encore pour la réalisation de quelques applications bien ciblées, il est aussi essentiel de cerner les propriétés des polymères à l'état solide pour pouvoir les utiliser comme matériaux. À une températur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/macromolecules/#i_21884

MATIÈRE (physique) - État liquide

  • Écrit par 
  • Jean-Louis RIVAIL
  •  • 3 245 mots
  •  • 6 médias

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 d V/ 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'exprime par la relation : où la constante η, qui s'exprime en poises (P), est le coe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-liquide/#i_21884

MOLÉCULAIRES JETS & FAISCEAUX

  • Écrit par 
  • Roger CAMPARGUE
  •  • 5 695 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Jets et faisceaux moléculaires supersoniques (de 0,01 à 40 électronvolts) »  : […] Dans une analyse théorique de 1951, A. Kantrowitz et J. Grey ont suggéré de remplacer l'effusion thermique par une extraction de jet supersonique libre . Un tel jet est formé dans une enceinte sous vide reliée à un réservoir de gaz ou de vapeur à haute pression (par exemple de 1 à 200 bar) à travers une microtuyère généralement cylindrique. Son diamètre D est par exemple de 0,1 mm mais toujours […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jets-et-faisceaux-moleculaires/#i_21884

POUDRES MÉTALLURGIE DES

  • Écrit par 
  • Gérard BERANGER, 
  • Georges CIZERON
  •  • 5 026 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Formation des ponts »  : […] Les particules de poudres étant supposées sphériques, de rayon  r uniforme, et tangentes entre elles, deux groupes de mécanismes ont été proposés à partir de ce modèle théorique, suivant que les centres des sphères ne se rapprochent pas (évaporation-condensation ou diffusion superficielle) ou se rapprochent ( écoulement visqueux, diffusion en volume ou diffusion intergranulaire). Dans le second c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallurgie-des-poudres/#i_21884

PRANDTL LUDWIG (1875-1953)

  • Écrit par 
  • Tom D. CROUCH, 
  • Universalis
  •  • 343 mots

Physicien allemand né le 4 février 1875 à Freising (Bavière), mort le 15 août 1953 à Göttingen. 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'aérodynami […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ludwig-prandtl/#i_21884

PROPULSION AÉRONAUTIQUE

  • Écrit par 
  • Jean CALMON
  •  • 7 128 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Les compresseurs »  : […] Le moteur de Sensaud de Lavaud et de Brunet comprenait un compresseur centrifuge, tout comme les machines conçues par Whittle et qui allaient donner naissance à la lignée des premiers moteurs construits en série chez Rolls-Royce. Toutefois, les premiers turboréacteurs opérationnels sur les avions allemands étaient du type axial, qui allait progressivement se généraliser dans tous les moteurs, tou […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/propulsion-aeronautique/#i_21884

RHÉOLOGIE

  • Écrit par 
  • Bernard PERSOZ, 
  • Dragos RADENKOVIC
  •  • 3 726 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Viscoplasticité »  : […] Pour les corps plastiques réels, pour les métaux à une température notable (vis-à-vis du point de fusion), pour la pâte à modeler, le beurre à 20  0 C, le ciment avant la prise, etc., la contrainte nécessaire pour provoquer l'écoulement dépend de la vitesse de déformation ˙ε : l'écoulement est viscoplastique. Le cas idéal le plus simple est ceuli de Bingham. L'écoulement ne se produit qu'à partir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rheologie/#i_21884

SOUFFLERIES

  • Écrit par 
  • Bruno CHANETZ
  •  • 6 230 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Soufflerie hypersonique »  : […] L’obtention d’écoulements au-delà de Mach 4 requiert un chauffage préalable de l’air avant sa détente dans la tuyère sous peine de le liquéfier. Les écoulements à partir de Mach 4 ou Mach 5 sont souvent qualifiés d’écoulements hypersoniques. Ils concernent principalement le domaine des fusées ou des véhicules spatiaux. Outre la nécessité de réchauffer l’air en amont de la tuyère, les souffleries […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/souffleries/#i_21884

SUPERFLUIDITÉ

  • Écrit par 
  • Sébastien BALIBAR
  •  • 5 817 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les tourbillons quantiques »  : […] La mécanique quantique décrivant l'ensemble de l'hélium superfluide par une fonction d'onde macroscopique ψ = ψ 0 e iϕ , solution de l'équation de Schrödinger, la vitesse superfluide  V s est proportionnelle au gradient de la phase ϕ, donc irrotationnelle. Lars Onsager et Richard Feynman expliquèrent ainsi qu'un écoulement superfluide autour d'un corps solide ne produit aucune force sur celui-ci […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/superfluidite/#i_21884

TURBINES À VAPEUR

  • Écrit par 
  • Paul CHAMBADAL
  •  • 2 956 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Écoulement de la vapeur »  : […] Comme la vapeur traverse la turbine à une vitesse de l'ordre de plusieurs centaines de mètres par seconde, la durée de son séjour est très réduite, de sorte que les échanges de chaleur entre la vapeur et les parois sont négligeables ; par conséquent, l'écoulement de la vapeur peut être considéré comme adiabatique. Si, de plus, la turbine est supposée parfaite, l'écoulement est réversible et la tra […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/turbines-a-vapeur/#i_21884

TURBULENCE

  • Écrit par 
  • Fabien ANSELMET, 
  • Michel COANTIC, 
  • Gérard TAVERA
  •  • 24 115 mots
  •  • 43 médias

Dans le chapitre « Divers types d'instabilités et de turbulences »  : […] La turbulence apparaît sous des formes extrêmement variées dans les fluides. L'évolution de ceux-ci obéit à un ensemble d'équations traduisant, d'une part, les bilans de certaines grandeurs (masse, quantité de mouvement, énergie, concentrations...) en suivant une particule fluide élémentaire, d'autre part, les lois physiques fixant les taux auxquels elles sont produites ou transférées dans la par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/turbulence/#i_21884

VIDE TECHNIQUE DU

  • Écrit par 
  • Pierre AILLOUD
  •  • 6 487 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Dynamique des gaz aux basses pressions »  : […] Lors de la descente en vide d'une installation, le gaz est mis en mouvement dans un circuit de pompes, canalisations et vannes qui pourvoit aux utilisations prévues. L'idée élémentaire est de détendre le gaz dans un accroissement de volume, puis de l'isoler et de le comprimer, en général à la pression atmosphérique, pour pouvoir le refouler. C'est le rôle de la pompe. On la caractérise d'abord pa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/technique-du-vide/#i_21884

VISCOSITÉ

  • Écrit par 
  • Jean-François DEVILLERS
  •  • 668 mots

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 de la viscosité en hydrodynamique et en donne l'exp […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/viscosite/#i_21884


Affichage 

Écoulement aérodynamique

photographie

Simulation numérique des tourbillons à grande incidence qui se produisent sur les bords d'attaque des ailes de cette maquette de projet d'avion supersonique 

Crédits : ONERA

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Écoulement dans une couche limite

graphique

Représentation schématique de l'écoulement dans une couche limite près du point de séparation A ; à partir de ce point de décollement, la couche limite, d'épaisseur d, est déviée vers l'extérieur 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écoulements newtonien et non newtonien

graphique

Écoulements newtonien et non newtoniens 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Régimes d'écoulement diphasique en conduite

dessin

Différents régimes d'un écoulement diphasique gaz/liquide en conduite, lorsque le rapport débit de gaz / débit de liquide augmente: à bulles dispersées, à bulles denses, à poches ou bouchons, instable, annulaire ou à phases séparées, dispersé 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 1

photographie

Écoulement autour d'une capsule lors de sa rentrée dans l'atmosphère martienne (programme conjoint CNES-ONERA): simulation numérique (MACH 10) 

Crédits : ONERA

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Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 2

photographie

Écoulement autour d'une capsule lors de sa rentrée dans l'atmosphère martienne (programme conjoint CNES-ONERA): visualisation par fluorescence par faisceaux d'électrons en soufflerie hypersonique (Mach 10) 

Crédits : ONERA

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Visualisation aérodynamique en soufflerie sur un avion de combat

photographie

Visualisation par enduit visqueux coloré de l'écoulement aérodynamique sur la maquette d'un avion de combat futur sans pilote en soufflerie subsonique: par frottement, l'écoulement entraîne les particules contenues dans l'enduit gras étalé sur la maquette 

Crédits : ONERA

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Écoulement aérodynamique
Crédits : ONERA

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Écoulement dans une couche limite
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Écoulements newtonien et non newtonien
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Régimes d'écoulement diphasique en conduite
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 1
Crédits : ONERA

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Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 2
Crédits : ONERA

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Visualisation aérodynamique en soufflerie sur un avion de combat
Crédits : ONERA

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