PC - physique - le cahier de texte 2009/2010

COURS Etude phénoménologique des fluides

• Le modèle du fluide : qu'est ce qu'un fluide ? échelles caractéristiques, fluide milieu continu
• Le fluide en écoulement :
     - descriptions lagrangienne et eulerienne
     - représentations et visualisation : trajectoires, lignes de courant, lignes d'émission
     - cas des écoulements permanents
  
• Conservation de la masse :
     - débit massique
     - équations de conservation locale et intégrale

COURS Etude phénoménologique des fluides

• Forces spécifiques au fluide :
  - forces de pression : description surfacique et volumique
  - forces de viscosité : description surfacique et volumique

• Dérivation particulaire

T.D. Exercices

• DF1Cinématique d'écoulements bidimensionnels
• DF2 Ecoulement de Couette cylindrique
• DF3 Superposition d'écoulements

COURS Etude cinématique des fluides - Topographie de quelques écoulements

• Caractéristiques du champ des vitesses d'un fluide :
  - divergence et incompressibilité
  - rotationnel et tourbillons
  - écoulements permanents, laminaires, incompressibles, potentiels....
  
• Un écoulement tourbillonnaire : la tornade
  - profil des vitesses
  - caractéristiques de l'écoulement
  - analogie magnétostatique

COURS Etude cinématique des fluides - Topographie de quelques écoulements

• Un écoulement potentiel incompressible
  - modèle d'une source linéique
  - caractéristiques de l'écoulement
  - analogie électrostatique

• Equation d'Euler
  - expression
  - recherche d'un jeu complet d'équations pour la résolution d'un problème de dynamique des fluides

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

• Equation de Bernoulli
  - expression, interprétation
  - Applications : jet homocinétique à l'air libre, effet Venturi

T.D. Exercices

• DF4 Fonction de courant
• DF5 Effet Magnus sur un cylindre immergé

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

• Equation de Bernoulli
     - effet Magnus, portance traînée

• DF6 Un écoulement non permanent

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

• Equation de Bernoulli
     - relation de Torricelli

• DF8 Relation de Bernoulli et Thermodynamique
• DF9 Etude d'une tuyère
• DF10 Validité e la relation de Torricelli

COURS Fluides réels : Viscosité

• Equation de Navier-Stokes
• Interprétation de la viscosité
• Le Nombre de Reynolds
  - étude expérimentale de la force de traînée sur une sphère en translation
  - le nombre de Reynolds
  - classification des écoulements
  - notion de couche limite

T.D. Exercices

• DF7 Temps de vidange d'un récipient
• DF11 Ecoulements de Couette et Poiseuille plans

T.D. Exercices

• DF12 Perte en charge
• DF13 Amortisseur hydraulique

COURS Exemples de bilans en dynamique des fluides

• La fusée
• Le tourniquet hydraulique
• La tuyère
• La conduite coudée

COURS Exemples de bilans en dynamique des fluides

• La plaque mobile
• L'hélice

T.D. Exercices

• Modélisation d'un mascaret (d'après texte de Centrale)

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

• Ondes dans les fluides
     - ondes de gravitation : modèle de la houle