Mécanique des fluides

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    36,5h

Description

Ce cours aborde les notions suivantes : 

  • STATIQUE DES FLUIDES
  • Description d’un fluide,
  • Pression dans un fluide,
  • Loi de la statique des fluides,
  • Fluides incompressibles,
  • Fluides compressibles : modèle de l’atmosphère isotherme,
  • Résultante des forces de pression sur une surface,
  • Poussée d’Archimède.
  • CINÉMATIQUE DES FLUIDES
  • Description Lagrangienne et Eulérienne,
  • Lignes et tubes de courant,
  • Écoulement stationnaire,
  • Débit volumique et massique,
  • Bilans de matières en régime stationnaire,
  • Écoulement incompressible/compressible et irrotationnel/rotationnel.
  • ACTIONS MÉCANIQUES DANS UN FLUIDE
  • Fluide parfait et visqueux,
  • Équation d’Euler,
  • Équation de Navier-Stokes,
  • Nombre de Reynolds et types d’écoulements,
  • Pertes de charges régulières et singulières,
  • Théorème de Bernouilli. 
  • BILANS MACROSCOPIQUES
  • Bilans de quantité de mouvement,
  • Bilans d’énergie. 
  • Travaux Pratiques
  • Soufflerie subsonique - conduit convergent et divergent, 

  • Action d’un jet d’eau sur un obstacle. 

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Objectifs

À la fin de cette UE, vous serez capable de :

  • Connaitre la définition d’un fluide,
  • Établir et utiliser l’équation de la statique des fluides : fluides incompressible et compressibles (modèle de l’atmosphère isotherme),
  • Exprimer, calculer et mesurer des forces de pression en statique,
  • Comprendre la poussée d’Archimède,
  • Décrire le mouvement d’un fluide : description Lagrangienne ou Eulérienne, lignes et tubes de courant, écoulement stationnaire,
  • Exprimer, calculer et mesurer un débit volumique ou massique,
  • Effectuer des bilans de matières en régime stationnaire,
  • Reconnaitre un écoulement incompressible/compressible et irrotationnel/rotationnel,
  • Connaitre la définition d’un fluide parfait et visqueux,
  • Utiliser la dérivée particulaire,
  • Établir et utiliser les équations d’Euler et de Navier-Stokes,
  • Quantifier les pertes de charges régulières et singulières suivant le type d’écoulement,
  • Utiliser le théorème de Bernouilli généralisé pour par exemple dimensionner des pompes,
  • Effectuer des bilans macroscopiques de quantité de mouvement pour exprimer les forces exercées par un fluide en mouvement dans une canalisation.
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Heures d'enseignement

  • CMCours Magistral16,5h
  • TDTravaux Dirigés18h
  • TPTravaux Pratique2h

Contrôle des connaissances

Session unique : 100% Contrôle Continu Intégral.

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Informations complémentaires

Poursuites possibles : Masters, Écoles d’ingénieurs.

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiquesMobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques3 - Maitrise
Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques3 - Maitrise
Développer un esprit critique sur des données expérimentales3 - Maitrise
Elaborer une démarche scientifiqueModéliser un phénomène physico-chimique3 - Maitrise
Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique 3 - Maitrise
Maîtriser les techniques et les appareils de laboratoire3 - Maitrise