Mécanique des fluides - Principes, relations fondamentales et résolution numérique

Généralités sur les milieux fluides

• Définitions et hypothèses de base de la mécanique des fluides.

Cinématique des fluides

• Trajectoire, ligne de courant, variables d’Euler et de Lagrange, dérivées particulaires, déformations dans un fluide.

Relations de base de la mécanique des fluides

• Relations de conservation : masse, quantité de mouvement, énergie.
• Relations de comportement : fluide parfait, fluide newtonien.

Formes classiques des équations de la dynamique des fluides

• Fluide parfait : équations d’Euler et de Bernoulli.
• Fluide visqueux : équation de Navier – Stokes.
• Ecoulements laminaire, turbulent, couche limite.
• Méthodes numériques de résolution : différences finies, volumes finis, méthodes. intégrales de calcul de la couche limite.

Similitude et analyse dimensionnelle

• Principes de base, nombres sans dimension, étude sur maquettes.

Écoulements en conduite

• Ecoulements stationnaires : profils des vitesses, pertes de charge, méthodes de calcul des réseaux hydrauliques ou aérauliques
• Ecoulements non stationnaires de fluide compressible : théorie des caractéristiques et méthodes numériques d'application (Bergeron, Hartree …) aux écoulements de liquide (coup de bélier) et de gaz.

Méthodes de mesure en mécanique des fluides

• Mesures de vitesse (vélocimétrie laser, P.I.V., fil chaud …), débit, pression…
• Techniques de visualisation d'écoulement : strioscopie …

Mise en application

• Conseils de bonne pratique et TP CFD de mécanique des fluides incompressibles (sur ordinateur)