Mécanique des fluides - Actions sur une particule de fluide

Mécanique des fluides
Actions sur une particule de fluide - types d’écoulements
E. Ouvrard - PC Dupuy de Lôme - Lorient
PC CPGE Lycée Dupuy de Lôme - LORIENT
26 septembre 2016
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Actions mécaniques sur une particule Pression Définition
Pression
Les forces de pression décrivent la composante normale des actions d’un
fluide sur une surface élémentaire dS :
p=
Ð→
dF
→
dS
, exprimée en Pascal(P a)
On se place à l’échelle mésoscopique.
Unités : 1P a =1N.m−2=
1
1,01.105atm =
760
105mm Hg
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Actions mécaniques sur une particule Pression Densité volumique des forces
pression
Densité volumique des forces de pression
On définit d→ Fpla résultante des forces de pression s’exerçant à la surface
d’une particule de fluide de volume dτ.
→
fv,p(P)=
→
dFp
dτ
=−→ grad (p(P))
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Actions mécaniques sur une particule Viscosité Approche phénoménologique
Étude expérimentale (source : http ://youtu.be/X4zd4Qpsbs8)
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Actions mécaniques sur une particule Viscosité Approche phénoménologique
Hypothèse d’étude : → v=v(y).→ ux.
→
v0
dS →
vy−dy
2
→
vy+dy
2
→
dF
Viscosité
Pour un écoulement → v(M, t)=v(y, t).→ ex, la couche supérieure exerce sur
la couche inférieure à une surface de séparation dS une force de viscosité
→
dFvisc =η. ∂v
∂y .dS.→
ex
η: viscosité dynamique du fluide, exprimé en Poiseuille
ν=viscosité dynamique
masse volumique =η µ, Unité : Stokes (St)
Fluide vérifiant la loi empirique décrite ci-dessus
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