Présentation
En anglaisAuteur(s)
-
André LALLEMAND : Ingénieur, Docteur ès Sciences - Professeur des Universités à l’Institut National des Sciences Appliquées de Lyon
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Tous les fluides réels sont visqueux. Cependant, selon les situations pratiques, les forces de viscosité peuvent être plus ou moins importantes par rapport aux autres forces qui interviennent dans les écoulements, telles que les forces d’inertie, les forces de gravité ou encore les forces de pression. C’est en général le cas dans beaucoup d’écoulements de gaz dont la viscosité est beaucoup plus faible que celle enregistrée dans la plupart des liquides. On peut alors, dans les équations générales, négliger les termes dus à la viscosité. L’écoulement du fluide se traite alors comme celui d’un fluide parfait, c’est-à-dire, sans viscosité.
Même lorsqu’un fluide a une viscosité importante, il est possible de se trouver dans des situations d’écoulements pour lesquelles cette viscosité n’a plus d’influence. Ce sont, pour l’essentiel, le cas des écoulements irrotationnels, dits encore écoulements potentiels, d’un fluide incompressible et, plus particulièrement, le cas des écoulements loin de parois matérielles, hors ce que l’on appelle les couches limites. Dans tous ces cas, malgré un coefficient de viscosité qui peut être important, les gradients de vitesse sont tels que cette viscosité n’a plus d’influence sur l’écoulement. L’écoulement se traite alors comme si le fluide était un fluide parfait.
Bien que ces divers cas puissent apparaître comme des cas particuliers, on les rencontre fréquemment en pratique. Ainsi, alors que le fluide parfait correspond à un concept vide de réalité physique, la dynamique des fluides parfaits est une partie réellement applicative de la mécanique des fluides.
L’article qui suit , basé sur une idée très théorique, revêt donc une importance non négligeable pour beaucoup d’applications, que ce soit dans le domaine des mesures dans les écoulements ou, par exemple, dans le cas des interactions entre le fluide en écoulement et les parois des canalisations qui le contiennent.
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Ingénierie des transports > Transport fluvial et maritime > Hydrodynamique, navires et bateaux > Écoulement des fluides - Dynamique des fluides parfaits > Équations générales
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
1. Équations générales
Dans les problèmes pratiques d’écoulement des fluides, on fait l’hypothèse d’un écoulement d’un fluide parfait lorsque la viscosité du fluide est négligeable ou lorsque, dans le cas de fluides visqueux, les gradients de vitesse sont nuls.
Ce cas se produit, en particulier, lorsque la zone d’écoulement considérée est suffisamment loin de toute paroi matérielle tout en étant de dimensions relativement importantes. On parle d’écou-lement externe ou encore d’écoulement potentiel, puisque ce type d’écoulement est irrotationnel ([BE 8151] § 5).
Inversement, dans l’écoulement d’un fluide parfait, on fait l’hypothèse que, dans une section droite à lignes de courant rectilignes, du fait de l’absence de viscosité, la vitesse est constante.
L’hypothèse du fluide parfait conduit à des simplifications dans certaines des équations générales de la mécanique des fluides.
1.1 Bilan de la masse
Le fait qu’un fluide soit parfait ou visqueux n’intervenant pas dans l’étude de la conservation de la masse ([BE 8153] § 2), cette équation ne diffère pas du cas général. On a, pour un écoulement conservatif :
avec :
- v :
- le vecteur vitesse
- ρ :
- la masse volumique
- t :
- le temps.
Si le fluide parfait est incompressible, on obtient l’équation :
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Équations générales
Cet article fait partie de l’offre
Physique énergétique
(73 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive