FLUIDES MÉCANIQUE DES

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Archimède

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Équations de la dynamique des fluides

Équations de la dynamique des fluides
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Turbulences en fonction du nombre de Reynolds

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Écoulement dans une couche limite

Écoulement dans une couche limite
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Écoulements de fluides parfaits

Écoulements incompressibles

Lorsque les valeurs maximales des vitesses d'écoulement et des différences de température entre les obstacles et le fluide sont faibles, on peut considérer que la masse volumique reste pratiquement constante. Les écoulements sont alors appelés incompressibles. L'équation de conservation de la quantité de mouvement (18), sous la forme donnée par Euler, devient alors :

ou encore :

Cette dernière forme se simplifie pour les écoulements irrotationnels.

Écoulements unidimensionnels

Un écoulement qui se produit dans une conduite dont la section varie lentement peut être étudié approximativement en supposant que la vitesse V est perpendiculaire à la section droite et uniforme dans cette section. La vitesse ne dépend donc que d'une seule dimension, l'abscisse curviligne de l'axe de la conduite, d'où le nom d'écoulement unidimensionnel donné à ce type d'écoulement.

En intégrant les équations (22), on obtient, pour un écoulement permanent, dans le cas où les forces volumiques sont les forces de pesanteur, la relation de Bernoulli :

Le binôme p + (1/2) ρ V2, somme de la pression statique p et de la pression dynamique (ρ V2)/2, est appelé pression totale de l'écoulement. Cette pression totale est constante, si l'on ne tient pas compte des effets de la pesanteur.

En outre, le débit massique à travers la conduite est constant :

A étant l'aire de la section droite.

La relation de Bernoulli et la relation (24) permettent, par exemple, de montrer que, dans un tube de Venturi, qui est une tuyère convergente-divergente, autrement dit une tuyère dont la section passe par un minimum, la différence de pression entre le co[...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du laboratoire de mécanique théorique de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : docteur ès sciences, chef de la section fluides et thermique à l'École nationale supérieure des techniques avancées
  • : ingénieur en chef de l'Armement, professeur à l'École nationale supérieure des techniques avancées, maître de conférences à l'École polytechnique, directeur de l'enseignement militaire à la Délégation générale pour l'armement, Arcueil

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Autres références

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AÉRODYNAMIQUE

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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-coanda/#i_14494

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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrodynamica/#i_14494

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LIAPOUNOV ALEXANDRE MIKHAÏLOVITCH (1857-1918)

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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alexandre-mikhailovitch-liapounov/#i_14494

MAGNÉTOHYDRODYNAMIQUE (M.H.D.)

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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetohydrodynamique/#i_14494

MATIÈRE (physique) - État liquide

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MOLÉCULAIRES JETS & FAISCEAUX

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Dans le chapitre « Jets et faisceaux moléculaires supersoniques (de 0,01 à 40 électronvolts) »  : […] collisions en énergie translationnelle et, par suite, 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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jets-et-faisceaux-moleculaires/#i_14494

PHYSIQUE - Physique et informatique

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PRANDTL LUDWIG (1875-1953)

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  • Tom D. CROUCH, 
  • Universalis
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ludwig-prandtl/#i_14494

PROPULSION AÉRONAUTIQUE

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RHÉOLOGIE

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SILLAGE, physique des fluides

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  • Bernard PIRE
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Chacun sait que les objets qui se déplacent à la surface d'un liquide créent un sillage de vagues formant un V. L'analyse physique de ce phénomène par lord Kelvin en 1887 avait conclu que l'angle d'ouverture de ce V est indépendant de la taille et de la vitesse du mobile, et précisément […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sillage-physique-des-fluides/#i_14494

SOUFFLERIES

  • Écrit par 
  • Bruno CHANETZ
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Dans le chapitre « L’introduction de l’aspiration et du collecteur dans les souffleries »  : […] essai, cette pièce convergente (c’est-à-dire allant en s’amincissant vers la veine d’essai) permet d’augmenter la vitesse dans cette veine d’essai en vertu de la loi de conservation du débit qui s’exprime, pour un écoulement incompressible, par VS = constante, où V représente la vitesse de l’écoulement et S la surface dans la section considérée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/souffleries/#i_14494

STOKES sir GEORGE GABRIEL (1819-1903)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 330 mots
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stokes-sir-george-gabriel/#i_14494

SUPERFLUIDITÉ

  • Écrit par 
  • Sébastien BALIBAR
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/superfluidite/#i_14494

SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/systemes-ouverts-thermodynamique/#i_14494

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  • Écrit par 
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-non-lineaires/#i_14494

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  • Écrit par 
  • Jean-François DEVILLERS
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VORTEX

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  • Pierre MOYEN
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vortex/#i_14494

Voir aussi

Pour citer l’article

Bernard LE FUR, Jean-François DEVILLERS, Claude FRANÇOIS, « FLUIDES MÉCANIQUE DES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-des-fluides/