Mécanique des fluides: Concepts clés

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Questions and Answers

Quel est le rayon du cylindre tournant à l'intérieur du cylindre fixe?

9 cm

12.6 cm

12 cm (correct)

30 cm

Quelle est la longueur des deux cylindres?

30 cm (correct)

9 cm

12 cm

12.6 cm

Quel couple est nécessaire pour maintenir la vitesse angulaire à 60 rpm?

9.0 N.cm (correct)

15.0 N.cm

12.0 N.cm

6.0 N.cm

Quelle caractéristique distingue les liquides des gaz?

Compressibilité Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'une contrainte dans un fluide?

Force par unité de surface Signup and view all the answers

Quelle est la définition d'homogénéité dans le contexte des fluides?

Propriétés similaires en tout point Signup and view all the answers

Quelles sont les deux grandes sous-axes du transfert de quantité de mouvement ?

Statique des fluides et dynamique des fluides Signup and view all the answers

Pourquoi les fluides peuvent-ils être considérés comme parfaits lors de la statique?

Ils possèdent une viscosité nulle Signup and view all the answers

Quel problème peut être rencontré lors du transport d'hydrocarbures ?

La remontée et pollution des nappes souterraines Signup and view all the answers

Quel est le sujet principal de la mécanisation des fluides ?

Les lois de l'écoulement des fluides Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la viscosité sur le mouvement dans un fluide?

Elle crée une résistance au déplacement Signup and view all the answers

Quelle description correspond à un fluide ?

Une substance formée de particules libres de mouvement Signup and view all the answers

Dans quel domaine est essentielle l'étude du transfert de quantité de mouvement ?

La météorologie Signup and view all the answers

Quels types de fluides sont principalement étudiés en mécanique des fluides ?

Les liquides et les gaz Signup and view all the answers

Quelle équation ou loi n'est pas directement liée à la mécanique des fluides ?

La loi de Hooke Signup and view all the answers

Quelle application ne relève pas de la mécanique des fluides ?

L'ingénierie structurale Signup and view all the answers

Quel est le terme utilisé pour désigner la somme de la pression et de la pression hydrostatique ?

Pression piézométrique Signup and view all the answers

Quelle unité est souvent utilisée pour exprimer les pressions dans le système S.I. ?

Pascal Signup and view all the answers

Comment peut-on exprimer la pression relative ?

Pression absolue - pression atmosphérique Signup and view all the answers

Quelle est la pression atmosphérique normale, exprimée en pascal ?

1,013 x 10^5 Pa Signup and view all the answers

Dans quelle situation parle-t-on de pression négative ?

Lorsque la pression est inférieure à la pression atmosphérique Signup and view all the answers

Quel est le principal critère pour classer un fluide comme newtonien?

Une viscosité constante ou fonction de la température Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui caractérise un fluide parfait?

L'absence de frottement dans son mouvement Signup and view all the answers

Quelle affirmation est vraie concernant les fluides compressibles?

Ils varient en volume selon la pression extérieure Signup and view all the answers

Comment peut-on définir un fluide incompressible?

Un fluide dont le volume ne varie pas sous pression Signup and view all the answers

Quelle est la définition de la masse volumique?

Le rapport de la masse d'un liquide à son volume Signup and view all the answers

Quel type de fluide est principalement considéré comme incompressible?

Liquides comme l'eau Signup and view all the answers

Quelle sont les forces considérées dans un fluide réel?

Forces tangentielles de frottement interne Signup and view all the answers

Quelle est une caractéristique essentielle des fluides non newtoniens?

Ils montrent un comportement variable selon les contraintes Signup and view all the answers

Quelle est la formule du poids spécifique d'un liquide homogène ?

$Y = rac{G}{V}$ Signup and view all the answers

Comment est définie la compressibilité volumétrique d'un liquide ẞc ?

$ẞc = rac{dV/V}{dP}$ Signup and view all the answers

Quelle relation décrit la contrainte tangentielle lors d'un écoulement laminaire ?

$τ = μ rac{du}{dy}$ Signup and view all the answers

Quelle est l'unité de la viscosité dynamique dans le système international (SI) ?

Pascal seconde (Pa.s) Signup and view all the answers

Comment calcule-t-on la viscosité cinématique ?

$υ = rac{μ}{ρ}$ Signup and view all the answers

Si la densité de l'huile d'olive est de 0,918, quel est le poids volumique de cette huile ?

$0,918 imes 9,81$ Signup and view all the answers

Comment se calcule la viscosité cinématique d'un liquide ayant une viscosité dynamique de $95.10^{-3} Pa.s$ et une densité de $0,95$ ?

$υ = rac{95.10^{-3}}{0,95}$ Signup and view all the answers

Quel est le poids Po d'un volume V de 3 litres d'huile d'olive ayant une densité de 0,918 ?

$Po = 0,918 imes 3 imes 9,81$ Signup and view all the answers

Quel est le type de contrainte qu'un fluide au repos peut supporter ?

Contrainte normale Signup and view all the answers

Quelle est la condition nécessaire pour qu'un élément de fluide soit en équilibre statique ?

La résultante des forces agissant sur l'élément doit être nulle. Signup and view all the answers

Quelle équation illustre la relation entre la pression P et la hauteur z dans un fluide soumis à la pesanteur ?

$P + pgz = Cte$ Signup and view all the answers

Dans quel cas peut-on affirmer que les pressions sont les mêmes en deux points ?

Lorsque les points sont au même niveau dans un même fluide. Signup and view all the answers

Comment se traduit la résultante des forces sur un élément cubique de fluide selon les axes x, y et z ?

$P^2_x dx dy dz - rac{dp}{dx} dy dx dz = 0$ Signup and view all the answers

Quel aspect des forces de pression sur un cube de fluide est décrit par l'équation $Pdxdz - ( *+ rac{dp}{dy} )dxdz = - rac{dp}{dy} dy dx dz$?

Les forces situées sur la face latérale du cube Signup and view all the answers

Quelle conclusion peut-on tirer des forces exercées sur un fluide au repos ?

Les forces résultantes sont normalement nulles. Signup and view all the answers

Quel est le rôle du vecteur unitaire perpendiculaire à l'élément de surface dS dans la définition de la force de pression ?

Il indique la direction de la force de pression. Signup and view all the answers

Study Notes

Cours : Transfert de quantité de mouvement

Le cours porte sur le transfert de quantité de mouvement en mécanique des fluides.
L'objectif est d'analyser les problèmes typiques, réaliser des bilans de quantité de mouvement et d'énergie, et déterminer des paramètres importants comme le profil de vitesse, les débits, les forces et les pertes de charge.
Les prérequis nécessaires sont des bases en mathématiques et des notions de mécanique des fluides de base (MDF).

Contenu du cours

Chapitre 1 (3 semaines):
- Rappels sur les propriétés des fluides (grandeurs physiques, unités, viscosité, expérience de Couette).
- Statique des fluides (équation générale de l'hydrostatique, forces hydrostatiques, équilibre relatif).
Chapitre 2 (5 semaines):
- Bilans de matière, de quantité de mouvement et d'énergie.
- Equations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie.
Chapitre 3 (5 semaines):
- Dynamique des fluides: contraintes et déformations, équation de mouvement des fluides réels, régime d'écoulement, pertes de charge.
Chapitre 4 (4 semaines):
- Calcul de réseaux, pompes et pompage.

Objectifs du module

Comprendre les problèmes de la mécanique des fluides.
Déterminer les bilans de quantité de mouvement et d'énergie dans des systèmes simples.
Déterminer le profil de vitesse.
Déduire les paramètres (débit, forces, perte de charge).

Sommaire (Chapitre 1)

Rappels de propriétés des fluides: Introduction, définitions, compressibilité volumétrique du liquide, viscosité, applications.
Rappels de statique des fluides: Propriétés générales des fluides, notions de contrainte, homogénéité et isotropie, compressibilité et viscosité, notions de pression, équations générales de la statique, fluide soumis à la seule action de la pesanteur, différentes échelles de pression.

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Description

Ce quiz explore les aspects fondamentaux de la mécanique des fluides, y compris les propriétés des fluides, le transfert de quantité de mouvement, et les défis liés au transport d'hydrocarbures. Testez vos connaissances sur la viscosité, l'homogénéité, et d'autres concepts essentiels dans ce domaine scientifique. Parfait pour les étudiants en ingénierie ou en physique.