PC - physique - le cahier de texte 2010/2011

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

• DF19 Modèle simplifié de la houle
• DF16 Ecoulement visqueux dans un capillaire

COURS Etude phénoménologique des fluides

• Conservation de la masse :
     - débit massique, débit volumique
     - équations de conservation locale et intégrale
• Forces spécifiques au fluide :
     - forces de pression : description surfacique et volumique
     - forces de viscosité : description surfacique et volumique

COURS Etude cinématique des fluides - Topographie de quelques écoulements

• Dérivation particulaire
• Caractéristiques du champ des vitesses d'un fluide :
     - divergence et incompressibilité
     - rotationnel et tourbillons
     - écoulements permanents, laminaires, incompressibles, potentiels....
     - écoulements et conditions aux limites

COURS Etude cinématique des fluides - Topographie de quelques écoulements

• Un écoulement tourbillonnaire : la tornade
     - profil des vitesses
     - caractéristiques de l’écoulement
      analogie magnétostatique
• Un écoulement potentiel incompressible
     - modèle d'une source linéique
     - caractéristiques de l’écoulement
  - analogie électrostatique

T.D. Exercices

• DF14 Mouvement d’un fluide en visqueux au contact d’un plan oscillant
• DF18 EPropagation d’une vague
• DF20 Oscillations d’un fluide dans un tube en U
• DF 20 Surface libre d’un liquide dans un récipient en rotation

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

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

• DF 15 Cylindre en translation dans un fluide parfait
• DF18 EPropagation d’une vague

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

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

• DF24 Tube de Pitot
• DF25 Ecoulement de Couette
• DF26 Ecoulement de Poiseuille
• DF27 Ecoulement visqueux sur un plan incliné

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

• DF23 Régimes d’écoulement dans un canal
• DF28 Viscosimètre à bille
• DF29 Ecoulement visqueux au dessus d’un plan oscillant

T.D. Exercices

• DF30 Soufflerie
• DF31 Vanne hydraulique
• DF32 Roue à aubes

COURS Dynamique locale des fluides parfaits

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

• PO13 Onde acoustique dans un tuyau à paroi mobile