Mécanique des fluides/Introduction

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Introduction
Chapitre 1
Leçon : Mécanique des fluides
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Chap. suiv. : Cinématique des fluides

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Mécanique des fluides/Introduction
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[modifier] Introduction

Dans la suite de ce chapitre, on supposera le milieu fluide étudié homogène et isotrope. C'est-à-dire que ses caractéristiques sont indépendantes :

  • de la position dans le milieu (caractère homogène) ;
  • de la direction considérée (caractère isotrope).

[modifier] Définition

La notion de fluide repose sur les propriétés mécaniques très différentes de l'état solide et des états liquide et gazeux. Contrairement aux solides, qui ne se déforment que s'ils sont soumis à de puissantes forces, les liquides ou les gaz changent de forme beaucoup plus aisément. En effet, à l'état fluide, la matière présente la propriété de s'écouler.

Il n’existe pas de frontières précises entre solide et liquide car la différence se situe au niveau du temps. En effet, la notion même de solide peut être remise en cause par le rapport entre le temps d’observation et le temps de relaxation (ce dernier pouvant être assimilé au temps à partir duquel l’élément observé change de forme).

  • Si trelaxation < < tobservation, l'objet obervé est considéré comme fluide.
  • Si trelaxation > > tobservation, l'objet obervé est considéré comme solide.

[modifier] Notion de Particule Fluide

La particule fluide est un élément de fluide d'échelle mésoscopique.
L'echelle mésoscopique est typiquement de l'ordre du micromètre. C'est une échelle d'une part suffisamment petite pour que la grandeur étudiée puisse être considéré comme ponctuelle, et d'autre part suffisamment grande pour pouvoir considérer le milieu comme continu, c'est-à-dire ne pas avoir à faire une étude discrète de toutes les molécules.
Exemple
Gaz Parfait :  P V = N k_b T \Rightarrow N = {P V \over k_b T}
A.N. : N = 2.5x107 mollécules
conclusion : il est donc bien possible de faire une moyenne pour définir une température ou une pression statistique par exemple, et l'on a un volume suffisamment petit pour qu'il soit considéré comme ponctuel à l'échelle habituelle.

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