But du cours
Savoir étudier le comportement d'un fluide eau repos et en mouvement
Acquis d'apprentissage visés
"-Savoir définir : fluides homogènes, incompressibles, non visqueux, au repos.
-Savoir définir une force volumique, une densité volumique de forces et donner des exemples.
-Savoir définir une force surfacique, la pression (+unité) et connaitre la convention d’écriture de la force de pression en fonction du vecteur surface.
-Connaitre la relation fondamentale de la statique des fluides (RFSF)
-Connaitre l’écriture de l’équivalent volumique de la force de pression sous forme d’un gradient
-Savoir appliquer la RFSF au fluide incompressible et homogène : loi barométrique.
-Connaitre l’origine physique de la poussée d’Archimède et savoir l’utiliser sur un exemple simple
-Savoir appliquer la RFSF au fluide compressible : notamment supposé gaz parfait : détermination de la loi de pression sous forme exponentielle.
-Savoir définir (physiquement et mathématiquement) la notion de ligne de courant ; cas des régimes stationnaires
-Connaitre la définition de l’accélération particulaire et connaitre la signification de chaque terme
-Savoir définir le vecteur densité de courant de masse+unités
-Savoir définir un débit massique et un débit volumique. +unités
-Savoir définir une vitesse moyenne d’écoulement visqueux
-Connaitre la loi locale (les deux formes) et la loi globale de conservation de la masse
-Savoir définir et connaitre les conséquences physiques et mathématiques des écoulements (stationnaire, parfait, incompressible)
-Savoir définir un écoulement parfait et ses conséquences thermodynamique
-Simplifier le bilan énergétique en système ouvert dans le cas d’un écoulement parfait et stationnaire d’un fluide homogène : théorème de Bernoulli
-Savoir interpréter le théorème de Bernoulli en termes de pression, hauteur et d’énergie
-Connaitre la méthode de résolution d’un problème d’écoulement parfait en combinant relation de Bernoulli et conservation du débit massique
-Savoir que la viscosité d’un fluide newtonien est associée à une diffusion de quantité de mouvement
-Connaitre les conditions aux limites imposées sur la vitesse par un écoulement visqueux
-Connaitre l’expression de la force de cisaillement pour un écoulement visqueux (loi de newton) dans différents systèmes de coordonnées
-Connaitre l’unité + OG de la viscosité
-Connaitre les différents modes de transport de la quantité de mouvement : transport diffusif et transport convectif
-Savoir déterminer un temps caractéristique de la diffusion et de la convection.
-Reconnaitre la forme de l’équation de diffusion de la quantité de mouvement Savoir définir la viscosité cinématique et en donner les OG.
-Déterminer l’expression du nombre de Re en fonction de ces temps et en donner une interprétation.
-Connaitre l’interprétation macroscopiques du nombre de Reynolds : écoulement turbulent et laminaire.
-Connaitre l’exemple type de l'écoulement stationnaire de poiseuille plan. (bilan de forces, détermination des CL, détermination des débits volumique et massique)
-Connaitre l’exemple type de l'écoulement stationnaire de poiseuille cylindrique.
-Savoir définir la notion de perte de charge : modifier l’équation de Bernoulli en conséquence
-Savoir distinguer les pertes de charge régulière (savoir lire de Diagramme de Moody) et singulière
-Savoir que tous les fluides ne sont pas newtoniens, connaitre quelques généralités sur les fluides non newtoniens
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Programme
- Statique des fluides
- Première approche du théorème de Bernoulli par énergie (fluide incompressible)
- Bilan
- Bernoulli, bilans en quantité de mouvement en système ouvert
- Ecoulement interne (viscosité, moody)
Supports
Supports sur la plateforme moodle.