FLUIDES MÉCANIQUE DES
Extensions de la mécanique des fluides
Les lois de la mécanique des fluides classique ont été étendues aux fluides conducteurs, tels que les plasmas et les métaux liquides s'écoulant dans un champ magnétique ; cette extension constitue la magnétohydrodynamique (M.H.D.).
Pour les gaz raréfiés, dont l'étude est rendue nécessaire par les vols à haute altitude, la mécanique des fluides se transforme lorsque le nombre de Knudsen, rapport du libre parcours moyen des molécules à la plus grande dimension de l'obstacle, n'est plus négligeable devant l'unité. Lorsque le nombre de Knudsen augmente, par diminution de la pression par exemple, on peut tout d'abord conserver les équations de Navier-Stokes moyennant une condition de glissement sur les parois solides. Après avoir passé par un régime intermédiaire, on atteint finalement l'écoulement moléculaire libre dans lequel les molécules ne se rencontrent jamais.
Lorsqu'un fluide est contenu dans un milieu poreux, l'expérience montre que la moyenne spatiale des vitesses dans les pores est proportionnelle au gradient de la pression motrice du fluide. Cette loi, dite loi de Darcy, régit les écoulements dans les milieux poreux, tels que les terrains ou les couches rocheuses contenant de l'eau ou des hydrocarbures.
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Écrit par
- Jean-François DEVILLERS : docteur ès sciences, chef de la section fluides et thermique à l'École nationale supérieure des techniques avancées
- Claude FRANÇOIS : ingénieur en chef de l'Armement, professeur à l'École nationale supérieure des techniques avancées, maître de conférences à l'École polytechnique, directeur de l'enseignement militaire à la Délégation générale pour l'armement, Arcueil
- Bernard LE FUR : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du laboratoire de mécanique théorique de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
Classification
Médias
Archimède
Hulton Archive/ Getty Images
Équations de la dynamique des fluides
Encyclopædia Universalis France
Turbulences en fonction du nombre de Reynolds
G. L. Brown, A. L. Roshko, California Institute of Technology, Pasadena, Californie
Autres références
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AÉRODYNAMIQUE
- Écrit par Bruno CHANETZ , Jean DÉLERY et Jean-Pierre VEUILLOT
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Les équations dites de Navier-Stokes 'constituent le principal modèle mathématique de l'aérodynamique « classique », c'est-à-dire limitée au régime continu pour lequel les échelles de longueur caractéristiques sont grandes par rapport au libre parcours moyen des molécules et à des niveaux d'énergie excluant... -
CAFFARELLI LUIS (1948- )
- Écrit par Bernard PIRE
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...mathématicien canado-américain Louis Nirenberg (1925-2020, Prix Abel 2015), professeur à l'institut Courant (New York), le domaine des équations régissant la dynamique des fluides. Ils étudient en particulier les équations de Navier-Stokes, introduites en 1822 par le physicien et ingénieur français Claude Louis... -
COANDA EFFET
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Étrange phénomène de la mécanique des fluides, découvert par hasard, à la suite d'un contretemps, au cours d'une expérience d'aéronautique, par l'ingénieur aérodynamicien roumain Henri Coanda (1886-1972), qui lui donna son nom.
L'effet Coanda se présente de la manière...
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DÉRIVÉES PARTIELLES (ÉQUATIONS AUX) - Équations non linéaires
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Pour comprendre la difficulté du problème, on peut considérer un modèle « abstrait » qui décrit la distribution des vitesses d'un fluide monodimensionnel sans force extérieure. Le mouvement des particules est donné par l'équation différentielle ordinaire :et la relation fondamentale...
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