Présentation - Mécanique Des Fluides - Chapitre I - Prof. KISSI

 

Mécanique des Fluides

Université Hassan II, Casablanca-Mohammed Casablanca-Mohammedia ia Ecole Nationale Supérieure des Arts et Métiers CASABLANCA Module:M3

Note de cours : Mécanique des Fluides Kissi Benaissa 1 ENSAM 2013/2014

 

Sommaire •   Chapitre 1 : Introduction générale •   Chapitre 2 : Statique des fluides •   Chapitre 3 : Dynamique des fluides incompresibles parfaits •   Chapitre 4 : Dynamique des fluides incompresibles réels •   Chapitre 5 : Dynamique des Flui Fluides des Compresibles Compresibles

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Mécanique des Fluides

Chapitre 1 : Introduction générale

1. Introduction 2. Définitions 2.1 Fluide parfait 2.2 Fluide réel 2.3 Fluide incompressible 2.4 Fluide compressible 3. Caractéristiques physiques 3.1 Masse volumique 3.2 Poids volumique 3.3 Densité 3.4 Viscosité 4. Conclusion 3 ENSAM 2013/2014

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I –  Introduction  Introduction générale 1. I NTR NTRO ODUCTI ON  La mécanique des fluides est la science des lois de l'écoulement des fluides. Elle est la  base du  dimensionnement  des conduites de fluides et des mécanismes de transfert des fluides. C’est C’est une  une branche de la physique qui étudie les écoulements de fluides c'est-àdire des liquides et des gaz lorsque ceux-ci subissent des forces ou des contraintes. Elle comprend deux grandes sous branches: La st stat atiq ique ue de dess fl flui uide dess, ou hydr hydros osta tati tiqu quee qui qui ét étud udie ie le less fl flui uide dess au re repo pos. s. C'es C'estt historiquement le début de la mécanique des fluides, avec la poussée d'Archimède et l'étude de la pression. La dynamique des fluides qui fluides qui étudie les fluides en mouvement.

.DE E F I N I TI ON ONS S  2 .D Un fluide peut être considéré comme étant une substance formé d'un grand nombre de  particules matérielles, très petites et libres de se déplacer les unes par rapport aux autres. C’ C’est donc un milieu matériel continu, déformable, sans rigidité et qui peut s'écouler. Les forces de cohésion entres particules élémentaires sont très faibles de sorte que le fluide est un corps sans forme propre qui prend la forme du récipient qui le contient, par exemple: les métaux en fusion sont des fluides qui permettent par  moulage d'obtenir des pièces brutes de formes complexes.

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I –  Introduction  Introduction générale  2 .D .DE E F I N I TI ON ONS S 2.1 Fluide parfait

Soit un système fluide, c'est-à-dire c'est-à-dire un volume délimité par une surface fermée Σ. En mécanique des fluides, un fluide est dit parfait dit  parfait s'il  s'il est possible de décrire son mouvement sans  prendre en compte les effets effets de frottement.

2.2 Fluide réel Cont Co ntra rair irem emen entt à un flui fluide de pa parf rfait ait,, qui qui n’est qu’un   modè modèle le po pour ur si simp mplif lifie ierr les ca calc lcul uls, s,  pratiquement inexistant dans la nature, dans un fluide réel les forces tangentielles de frottement interne qui s’opposent s’opposent au  au glissement relatif des couches fluides sont prise en considération.

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I –  Introduction  Introduction générale 2.3 Fluide incompressible Un flu fluide ide est dit inc incom ompre pressi ssible ble lor lorsqu squee le vo volum lumee occupé par une masse donné ne varie pas en fonction de la pressi pression on extéri extérieur eure. e. Les liqu liquide idess peuven peuventt êtr êtree considérés cons idérés comme des fluid fluides es incompress incompressibles ibles (eau, huile, etc.)

2.4 Fluide compressible Un fluide est dit compressible lorsque le volume occupé  par une masse donnée varie en fonction de la pression extérieure. Les gaz sont des fluides compressibles. Par exempl exemple, e, l’ l’air air,, l’hy l’hydr drog ogèn ène, e,   le méth méthan anee à l’état gazeux, sont considérés comme des fluides compressibles.

Liquide

Gaz

http://phys.free.fr/etats.htm

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I –  Introduction  Introduction générale  3. C A R A C TE R I ST STII QUE S PH Y SI QUE S 3.1 Masse volumique

3.2 Poids volumique

3.3 Densité

Dans

le cas des liquides en prendra l’eau comme l’eau  comme fluide de référence.  Dans le cas des gaz on prendra l’air  comme fluide de référence.

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I –  Introduction  Introduction générale 3.4 Viscosité C’est une C’est  une gran grandeur deur qui caractéris caractérisee les frottemen frottements ts internes du fluid fluide, e, autrement autrement dit sa capacité à

s’écouler . El Elle le cara caract ctér éris isee la ré résis sista tanc ncee d'un d'un fl flui uide de à son son écou écoulem lemen entt lo lors rsqu qu'i 'ill est est soum soumis is à l'application d'une force. Viscositéé dynamique Viscosit

Viscositéé cinématique Viscosit

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Introduction générale 4. CONCL CONCLUSI USI ON  Les fluides peuvent être classés en  fluides parfaits (sans frottement), fluides réels (avec frottement), fluides incompressibles (liquides) et fluides compressibles (gaz). Les fluides sont caractérisés par les propriétés suivantes: la  masse volumique, le  poids volumique, la densité et la viscosité. Ces propriétés seront utilisées ultérieurement. Le comportement mécanique et les propriétés physiques des fluides compressibles et ceux des fluides incompressibles sont différents. En effet, les lois de la mécanique des fluides ne sont pas universelles. Elles sont applicables uniquement pour une classe de fluides donnée. Conformément à la classification qui a été faite, les lois relatives à chaque type de fluides seront exposées dans la suite du cours d’une d’une façon  façon indépendante.

 

I –  Introduction  Introduction générale 5. Ap A pplilica catti on 1. Déterminer le poids volumique de l’essence sachant que sa densité d=0,7. On donne : - l’accélération de la pesanteur g=9,81 m/s2 - la masse volumique de l’eau ρ =1000 kg /m3 2. Quelle est l’influence de la température sur la viscosité ? 3. Déterminer la viscosité dynamique de l’huile d’olive sachant que sa densité est 0,918 et sa viscosité cinématique est 1,089 Stockes. 4. Du fuel porté à une température T=20°C T=20°C a une viscosité dynamique μ = 95.10−3 Pa.s Calculer sa viscosité cinématique υ en stockes sachant que sa densité est d=0,95. d= 0,95. On donne la masse volumique de l’ l’eau est 1000 kg /m3

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