
Mécanique des fluides iii
Table des matières
Introduction. A quoi sert la matière Mécanique des Fluides ? ............................................... 1
Objectifs généraux........................................................................................................................ 1
Contenu ........................................................................................................................................ 1
Chapitre 1. Notions de base .................................................................................................... 3
Objectifs du chapitre .................................................................................................................... 3
1.1 Systèmes de coordonnées .................................................................................................... 3
1.2 Principes physiques de base ................................................................................................ 5
1.3 Opérateurs différentiels ....................................................................................................... 5
Chapitre 2. Statique des fluides .............................................................................................. 9
Objectifs du chapitre .................................................................................................................... 9
2.1 Forces exercées sur un élément fluide statique ................................................................... 9
2.2 Principe d’Archimède ....................................................................................................... 11
2.3 Force exercée par un fluide sur une surface ...................................................................... 14
2.4 Hydrostatique dans des repères mobiles ........................................................................... 21
2.5 A retenir ............................................................................................................................ 22
2.6 Suggestions d’exercices .................................................................................................... 22
Chapitre 3. Ecoulement des fluides parfaits ......................................................................... 31
Objectifs du chapitre .................................................................................................................. 31
3.1 Définitions et outils mathématiques .................................................................................. 31
3.2 Conservation de la masse (continuité)............................................................................... 34
3.3 Conservation de la quantité de mouvement....................................................................... 38
3.4 Conservation de l’énergie ................................................................................................. 41
3.5 Applications ...................................................................................................................... 42
3.6 A retenir ............................................................................................................................ 43
3.7 Suggestions d’exercices .................................................................................................... 43
Chapitre 4. Ecoulement des fluides réels ............................................................................. 49
Objectifs du chapitre .................................................................................................................. 49
4.1 Contrainte ......................................................................................................................... 49
4.2 Equations de Navier-Stokes .............................................................................................. 51
4.3 Turbulence – Equations de Reynolds ................................................................................ 53
4.4 Transport passif ................................................................................................................. 55
4.5 Tension superficielle ......................................................................................................... 58
4.6 A retenir ............................................................................................................................ 59
Annexe A. Constantes utiles ................................................................................................ 61
A.1 Masses volumiques .............................................................................................................. 61
A.2 Viscosités .......................................................................................................................... 62
Annexe B. Aide-mémoire .................................................................................................... 63
Index .................................................................................................................................... 65