Statique et écoulement des fluides

Statique et écoulement des fluides

Cours et applications corrigées

Les fluides sont essentiellement des gaz et des liquides. On distingue une statique, une cinématique et une dynamique des fluides : cet ouvrage aborde ces trois domaines. Les forces s'appliquent à de petits éléments de volume mais contenant un nombre suffisant de molécules pour que les grandeurs attachées à ces particules soient continues.

La statique des fluides étudie les conditions d'équilibre des fluides au repos. L'ouvrage traite les points essentiels de ce sujet : la statique des fluides compressibles, des fluides incompressibles et les forces hydrostatiques sur les surfaces immergées.

La description du mouvement est décrite dans la cinématique avec la conservation de la masse, l'équation de continuité et les potentiels complexes des vitesses dans les écoulements plans.

Les principes de conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement, et les forces exercées par des fluides en mouvement sont examinés dans la dynamique des fluides parfaits. Celle des fluides réels complète la partie dynamique, elle traite de la foi fondamentale de la dynamique avec les équations de Navier-Stokes. Les écoulements en conduits fermés ou dans des canaux ouverts sont étudiés en fin de chapitre.

Les réflexions sur la façon de passer de résultats obtenus sur des modèles réduits aux valeurs correspondant à la vraie grandeur ont donné naissance à l'analyse dimensionnelle : les phénomènes dépendent de nombres sans dimensions, dont les valeurs doivent être les mêmes pour le modèle réduit et le cas réel. Cet aspect est traité à la fin de l'ouvrage.