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Mécanique des fluides Broché – 25 août 2008


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Extrait

B. LE FLUIDE EN MOUVEMENT

1. LE FLUIDE PARFAIT

Dans un fluide en mouvement, les forces s'exerçant sur une petite surface dS ne sont généralement plus normales à cette surface ; elles varient en outre suivant son orientation. On désigne par fluide parfait un milieu idéal qui, même dans son mouvement le plus général, possède les propriétés suivantes :

- la force sur une petite surface dS est normale à dS et c'est une compression,

- sa grandeur p est indépendante de l'orientation de dS,

- sa valeur est donnée par les lois de la thermodynamique, c'est à dire que p vérifie ce que l'on appelle l'équation d'état, symbolisée par f (p,p,T) = 0.

Bien entendu, la loi hydrostatique ne s'applique plus car il faut tenir compte des effets d'accélération. Ce point sera précisé ultérieurement.

Aucun milieu ne répond strictement à ces critères ; le fluide parfait n'est qu'un modèle, néanmoins précieux :

- d'abord parce que, dans bien des cas, l'approximation du fluide parfait donne des résultats suffisamment proches de la réalité ; ceci est en particulier le cas pour les fluides dits usuels, tel que l'air et l'eau,

- ensuite parce que l'étude du fluide parfait est une première étape qui peut être complétée par des termes correctifs, obtenus généralement par voie empirique par comparaison avec des situations similaires.

- de plus, pour les fluides usuels, le modèle du fluide parfait donne des résultats suffisants dès lors que l'on considère des écoulements en dehors du voisinage des parois matérielles, comme nous allons le voir ci-après.

Biographie de l'auteur

Le Professeur François Cauneau est Maître de Recherches à l'École Nationale Supérieure des Mines de Paris - Mines ParisTech. Il y enseigne la Mécanique des Fluides, ainsi que les Techniques Moteurs. Responsable Scientifique au Centre Énergétique et Procédés de cette même École, il y encadre depuis 1992 des recherches sur l'analyse d'images pour la connaissance des écoulements géophysiques et industriels. Coordinateur de nombreux projets internationaux pour le compte du Programme des Nations Unies pour l'Environnement et l'Union Européenne, il a participé à l'élaboration des premiers systèmes d'informations numériques permettant d'intégrer les données d'océanographie spatiale dans les plans de lutte environnementale. Aujourd'hui il concentre ses travaux sur l'adaptation des modèles de description locale de la Mécanique des Fluides Numérique pour la gestion des projets intégrant les Énergies Nouvelles et Renouvelables.

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