Écoulement isentropique d'un gaz parfait
Écoulements des fluides - Fluides compressibles en monodimensionnel

1 - Étude générale de l'écoulement

• 1.1 - Équations de base de l'écoulement
  Figure 2 - Écoulements monodimensionnels dans un tube de courant
• 1.2 - Résolution des problèmes
• 1.3 - Application des équations énergétiques à quelques cas particuliers
• 1.4 - Vitesse du son d'un fluide quelconque
  Figure 3 - Écoulement d'un fluide compressible dans une canalisation alimentée par un réservoir Figure 4 - Propagation d'une onde sonore

2 - Écoulement isentropique d'un gaz parfait

• 2.1 - Étude générale de l'écoulement
  Figure 5 - Écoulement d'un gaz parfait idéal dans une veine quelconque Figure 6 - Schématisation de l'état générateur d'un gaz parfait en diagramme T, s (ou h, s) Figure 7 - Écoulement avec point d'arrêt Figure 8 - Évolution de la pression et de la température dans un écoulement isentropique d'air en fonction du nombre de Mach Tableau 1
• 2.2 - Particularités de l'écoulement
  Figure 9 - Évolution de paramètres en fonction de la pression (ou du taux de détente) pour un écoulement isentropique de gaz parfait Figure 10 - Évolution en fonction de sa position de la section d'un écoulement isentropique allant d'un réservoir amont à un réservoir aval à pression nulle Figure 11 - Évolution de la section d'un écoulement de fluide incompressible Figure 12 - Évolution de l'écoulement dans une veine convergente-divergente Figure 13 - Évolution théorique du débit en fonction de la pression pour une section donnée

3 - Écoulement adiabatique d'un gaz parfait en conduite cylindrique

• 3.1 - Équations de l'écoulement de Fanno
• 3.2 - Évolution du fluide en diagramme entropique
  Figure 14 - Évolution du fluide en écoulement de Fanno pour une température génératrice donnée
• 3.3 - Nature de l'écoulement
  Figure 15 - Sens d'évolution du fluide et régimes d'écoulement en conduite cylindrique Figure 16 - Transition régime supersonique-régime subsonique par onde de choc en écoulement de Fanno

4 - Écoulement réversible d'un gaz parfait en conduite cylindrique

• 4.1 - Équations de l'écoulement de Rayleigh
• 4.2 - Évolution du fluide en diagramme entropique
  Figure 17 - Évolution des caractéristiques thermodynamiques du fluide lors d'un écoulement de Rayleigh
• 4.3 - Nature de l'écoulement

5 - Écoulement isentropique d'un gaz parfait dans une tuyère

• 5.1 - Définition d'une tuyère
  Figure 18 - Tuyères
• 5.2 - Écoulement en tuyère de Laval
  Figure 19 - Représentation de la relation existant entre la section, le débit et le taux de détente dans une tuyère Figure 20 - Évolution des paramètres de l'écoulement dans une tuyère de Laval Figure 21 - Évolution des caractéristiques du fluide en écoulement dans une tuyère de Laval (diagramme entropique) Figure 22 - Schématisation de la transition due à une onde de choc Figure 23 - Évolution du débit en fonction du taux de détente pour un état générateur donné dans deux sections différentes d'une tuyère
• 5.3 - Réalisation pratique et rendement des tuyères
  Figure 24 - Données constructives d'une tuyère de Laval droite Figure 25 - Canalisations en forme de tuyères constituées par des aubages de turbine

6 - Ondes de choc

• 6.1 - Ondes de choc droites
  Figure 26 - Schématisation d'une onde de choc droite Figure 27 - Transition à travers une onde de choc de 1 à 2 Figure 28 - Relation entre les nombres de Mach de l'écoulement à l'amont et à l'aval d'une onde de choc Figure 29 - Évolutions du fluide : isentropique et lors de la traversée d'une onde de choc Figure 30 - Épaisseur d'une onde de choc
• 6.2 - Ondes de choc obliques
  Figure 31 - Création d'une onde de choc oblique lors d'un écoulement supersonique dévié Figure 32 - Relation entre l'angle de choc et l'angle de déflexion pour diverses valeurs du nombre de Mach amont Figure 33 - Nombre de Mach aval en fonction de l'angle de choc pour divers Figure 34 - Rapport des pressions aval/amont en fonction de l'angle de choc pour divers nombres de Mach amont (cas de l'air) Figure 35 - Rapport des températures aval/amont en fonction de l'angle de choc pour divers nombres de Mach amont (cas de l'air)
• 6.3 - Application à la mesure de la vitesse en écoulement supersonique
  Figure 36 - Détermination de la vitesse d'un écoulement supersonique au moyen d'un tube de Pitot
• 6.4 - Application à la détermination de la position de l'onde de choc dans le divergent d'une tuyère de Laval
  Figure 37 - Schématisation de l'évolution de la pression dans une tuyère de Laval en écoulement mixte dans le divergent Figure 38 - Organigramme de calcul des caractéristiques amont et aval d'une onde de choc

7 - Conclusion