Turbulences : chute de pression?

[EspritTordu]

Bonjour,

Les turbulences dans un fluide, conduisent-elles à diminuer la pression de celui-ci?

1-Par exemple, dans le cas classique d'un fluide en mouvement dans un tuyau, où le fluide finit par contourner une sphère, celle-ci conduit à générer dans son ombre des turbulences : La pression est-elle moindre derrière la boule fixe?

2-Dans un venturi, dans la section de vitesse du dispositif, si on atteint la régime turbulent défini par le nombre de Reynolds (entre autre), aura-t-on une chute de pression?

3-En allant au bout de ma pensée, si dans un tube, on génère localement (sans écoulement de fluide dans le tube ou dans son axe) une zone de turbulence du fluide qu'il contient ; cela est-il juste de penser que le fluide environnant va se décomprimer, même s'il n'est lui-même pas en régime turbulent?
Ou peut-être est-ce plus simple comme ça : dans un vérin où l'on trouve deux chambres, dans l'une des chambres on met le fluide en turbulence, le piston de vérin connaîtra-t-il une translation?

Merci d'avance pour vos éclaircissement !
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[EspritTordu]

Y-a-t-il plus d'effort à faire pour lutter contre l'écume d'une vague déferlant sur la plage, ou la même vague sans écume?

[invitef3bc56df]

Lu
La turbulence joue sur la dissipassions visqueuse, et donc indirectement sur la chute de pression. Plus tu as de dissipassions, plus tu as de PdC. prend la conservation de la quantité de mouvement :

rho*DU/Dt=-gradP+contraintes visqueuse

En stationnaire (ou quasi stationnaire pour le régime turbulent) :

contraintes visqueuse = 1/rho*gradP

Donc comme la turbulence tend a augmenter les contraintes visqueuses, le gradient de pression est plus important. Ais été assez clair?

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[EspritTordu]

J'avoue ne pas avoir tout compris.

On explique souvent la turbulence par des mouvements linéaires du fluide ; Peux-t-on avoir un régime turbulent dans une cavité close (sans déplacement linéaire du fluide, mais plutôt chaotique (on va dans tous les sens))
Que voulez-vous dire par régime stationnaire ou quasi-stationnaire?

Si dans un ballon de baudruche je met de l'eau, que par un moyen ou autre, le fluide est en régime turbulent à l'intérieur, le ballon va-t-il se dégonfler?

Si on est dans une cavité adiabatique, prisonnant la chaleur, la chaleur du régime turbulent va t-elle alimentée la turbulence?

Je lis que le régime turbulent convertit l'énergie mécanique en énergie thermique, bon. Lorsque je fais bouillir de l'eau dans une casserole, la pression du fluide chauffé augmente, non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef3bc56df]

Si tu as une cavité isolé, il n'y a donc pas de possibilité d'alimenter le fluide en mouvement. Donc même si le fluide est en mouvement à l'instant initial, la dissipation visqueuse et turbulence vas freiner le fluide, et il va se trouver en repos très vite...

Je dit quasi stationnaire car en régime turbulent, les lignes de courants sont "agitées" par la nature chaotique de la turbulence, donc nous ne somment pas strictement en régime stationnaire, cependant le fluide est en moyenne stationnaire (les vitesses moyennes sont stables). Nous somment donc quasi-stationnaire.

[EspritTordu]

Si tu as une cavité isolé, il n'y a donc pas de possibilité d'alimenter le fluide en mouvement. Donc même si le fluide est en mouvement à l'instant initial, la dissipation visqueuse et turbulence vas freiner le fluide, et il va se trouver en repos très vite...

Le moteur du mouvement du fluide peut-être à l'intérieur de la cavité, non?
Est-ce qu'alors la pression interne chute?

[invitef3bc56df]

Re
Dans ce cas, il faut t'en remettre au premier principe de la thermodynamique :

U = Q + W

Si la cavité est isolée (je préfère adiabatique), tu as Q=0, et donc :

U = W

Comme l'énergie interne est majoritairement fonction de la température (gaz parfais, comme fluide incompressible), tu vas avoir uniquement dissipation du travail injecté en énergie interne, ce qui vas se manifester par une augmentation de température. Peut importe donc si tu dissipes le travail de façon visqueuse où turbulente.
J'éspère ne pas m'être trompé, et avoir répondus à ta question.

[EspritTordu]

Je vois : ce qui explique pourquoi en vase clos, la pression augmente lorsque le fluide est turbulent; merci oOPtiluOo.