Mécanique des fluides I – ENRS7AB

Programme et contenu

• Rappels des équations de la mécanique des fluides :

Equations de conservation de la masse et de quantité de mouvement.

         Rappels lois de comportement d’un fluide parfait et d’un fluide newtonien

         Bilan d’énergie totale et d’énergie cinétique

• Loi de comportement d’un fluide Newtonien
• Pertes de charge régulières et singulières
• Ecoulements aux faibles nombres de Reynolds :

Propriétés générales, écoulement quasi parallèles, lubrification, application au mouvement

        d’une sphère à vitesse uniforme dans un fluide , loi de Darcy

• Ecoulements où la viscosité est négligeable :

    Ecoulements irrotationnels, effet Coanda, force exercée par un fluide sur un obstacle dans le

       cas d’un écoulement potentiel

• Dynamique de la vorticité :

Dynamique de la circulation de la vitesse, théorème de Kelvin, équation de transport de la   vorticité,          sources de vorticité dans un écoulement, exemples de dynamique de lignes de vorticité

Compétences

• Connaître : Les équations de bilan local et global de masse, de quantité de mouvement et d'énergie en régime laminaire.
• Comprendre : Le rôle des différents termes dans les équations de bilan. Les concepts de viscosité, inertie, diffusion, perte de charge, dissipation visqueuse, vorticité, couches limites.
• Appliquer : Savoir appliquer les concepts vus en cours à des cas pratiques comme : propulsion par réaction, hélice, éolienne, écoulement autour d'un obstacle, écoulement en conduites.
• Analyser : Savoir dégager d'un problème réel les phénomènes élémentaires mis en jeu et pouvoir a minima trouver les ordres de grandeur de ces phénomènes et le type de modèle qui pourra apporter une solution.
• Synthétiser : Tirer des conclusions concernant le système fluide étudié, notamment, des conclusions pratiques d'« ingénieur ».
• Évaluer : La bonne stratégie pour résoudre une problématique ciblée, ce, en lien avec des questions physiques : l'écoulement est-il simple, laminaire, symétrique, complexe, turbulent ? compressible - incompressible ?.. Suis-je dans le cadre d'une étude locale (fine) ou globale (plus «grossière ») ?