Mécanique des fluides

[JeanvV]

Salut, je suis en deuxième année de prépa scientifique et je n'ai pas compris certaines choses sur mes cours de mécanique des fluides, si quelqu'un peut m'aider !

1)
Capture.PNG


Écoulement de Rankine (superposition d'une source à l'origine du repère ici, et d'un écoulement homogène U∞).

Je ne comprend pas à quoi correspond la parabole en gras qui contient le point d'arrêt ?..




2) Une puissance nulle implique-t-elle un travail nul ? Ca ne paraît pas absurde car une puissance est un travail par unité de temps : pas de puissance, pas de travail. Mais quand même, dans la définition de la puissance, on pourrait très bien avoir une puissance nulle (force scalaire vitesse nulle car vitesse colinéaire à force) mais travail non nul (déplacement élémentaire non colinéaire à force) ?



3)Image1.png

Écoulement de couette plan : à quoi correspond la "masse" sur la partie inférieure du schéma?



4)

Mon principale problème : dans ce cours, beaucoup de nouvelles forces sont introduites, à ne plus savoir lesquelles utiliser lors d'un problème de mécanique des fluides !

Je me demande quand utiliser le lot : forces de viscosité + forces de pression, quand utiliser : poussée d'archimède, quand utiliser : portance et traînée, quand utiliser frottements fluides ? J'ai un peu envie de tout mettre à chaque fois.

Merci d'avance !
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[gts2]

1) Écoulement de Rankine
Je ne comprend pas à quoi correspond la parabole en gras qui contient le point d'arrêt ?..

Cela correspond au problème "concret" correspondant : un solide de forme le trait gras placé dans un champ de vitesse isochore irrotationnel (typiquement une modélisation d'un tube de Pitot)

4) Je me demande quand utiliser : forces de viscosité + forces de pression ...

La solution : lire attentivement le texte, tenir compte des ordres de grandeur.

[JeanvV]

Merci de ta réponse,
Je ne comprend pas très bien la première réponse, c'est en gros équivalent à un solide de forme trait gras placé à cet endroit ?
Pour la quatrième question, je croyais avoir compris que cela dépendait du référentiel dans lequel on se plaçait : référentiel de l'objet = portance et traînée, référentiel terrestre = viscosité... Mais je ne suis pas du tout sûr. Pour moi il ne s'agit pas de bien lire l'énoncé mais déjà de comprendre dans quel contexte on doit utiliser telle force

[gts2]

Je ne comprend pas très bien la première réponse, c'est en gros équivalent à un solide de forme trait gras placé à cet endroit ?

C'est bien cela, une fois le problème résolu : "mais oui, c'est bien sûr !", on obtient le champ de vitesse d'un obstacle de forme le trait gras placé dans un champ de vitesse uniforme. Les lignes de courant à l'intérieur du corps sont bien sûr dans ce cas uniquement mathématiques.

Pour la quatrième question, je croyais avoir compris que cela dépendait du référentiel dans lequel on se plaçait : référentiel de l'objet = portance et traînée, référentiel terrestre = viscosité... Mais je ne suis pas du tout sûr. Pour moi il ne s'agit pas de bien lire l'énoncé mais déjà de comprendre dans quel contexte on doit utiliser telle force.

Il faudrait préciser votre question parce les forces sont indépendantes du référentiel, la portance et la trainée existent et ont la même valeur dans le référentiel de l'objet et le référentiel terrestre. La viscosité fait intervenir le gradient de vitesse donc indépendant du référentiel galiléen.

C'est bien un problème d'énoncé : si on dit soit un fluide parfait ... on néglige la viscosité ; si on dit une bille en acier tombe dans l'air, on peut sans problème oublier Archimède ...

[A voir en vidéo sur Futura]