Mécanique des fluides

L’objectif du cours de mécanique des fluides de PT est de décrire les écoulements simples de fluides en conduite, en évoquant les phénomènes de perte de charge et le rôle de la viscosité. L’approche se fonde sur la notion de bilan macroscopique : aucune formulation locale de la mécanique des fluides (équation de Navier-Stokes, d'Euler, etc.) n'est abordée. Par ailleurs, seuls des écoulements internes sont étudiés.

Cette page regroupe les documents distribués en cours, les exercices associés aux différents chapitres et leur correction.

Chapitre 9 : Statique des fluides

Chapitre 10 : Description des écoulements stationnaires

  • Fiche résumé ;
  • Cours complet ;
  • Énoncé et correction des travaux dirigés ;
  • Dossier documentaire sur le nombre de Reynolds, et plus généralement les nombres adimensionnels en mécanique des fluides ;
  • Un exemple de carte météo, qui renseigne sur le vent en utilisant soit le point de vue eulérien (choisir "bords"), soit le point de vue lagrangien (choisir "gradient") ;
  • Une vidéo d'écoulement autour d'une aile d'avion montrant de façon spectaculaire les lignes de courant de l'écoulement, la transition entre écoulement laminaire et turbulent ... et d'autres choses encore ;
  • TP : Viscosimètre à chute de bille (énoncé et exemple de script Python de traitement des données).

Chapitre 11 : Énergétique des écoulements, théorème de Bernoulli

  • Fiche résumé ;
  • Cours complet ;
  • Vidéo d'expérience mettant en évidence l'effet Venturi et une perte de charge singulière ;
  • Même vidéo d'écoulement autour d'une aile d'avion qu'au chapitre précédent, qu'on utilise cette fois pour constater que la vitesse de l'écoulement est plus élevée au dessus de l'aile qu'au dessous ;
  • Énoncé et correction des travaux dirigés, ainsi que la vidéo sur la sonde de Pitot moyennée ;
  • Pour aller plus loin que les deux exercices de TD sur les méthodes de mesure dans les écoulements : cours de BTS CIRA sur les mesures de débit, clair et intéressant ;
  • TP : Vidange de Torricelli (énoncé) ;
  • TP : Caractérisation d'une pompe (énoncé) ;
  • TP : Pertes de charge (énoncé).

Sauf mention contraire explicite, ces documents ont tous été travaillés par mes soins, mais s'inspirent de façon plus ou moins directe de livres et du travail de collègues. J'autorise quiconque le souhaite à placer sur son site un lien vers mes documents, mais je n'autorise personne à les héberger directement. J'interdis par ailleurs toute utilisation commerciale de mon travail.