Dynamique des fluides réels

Abstract

La mécanique des fluides est l’étude du comportement des fluides (liquides et gaz) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matiêre à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle se divise en deux parties : - la statique des fluides est l’étude des fluides au repos, qui se réduit pour l’essentiel à l’hydrostatique. ; - la dynamique des fluides, l’étude des fluides en mouvement(hydrodynamique). On distingue également d’autres branches liées à la mécanique des fluides : l'hydraulique, l'hydrodynamique, l'aérodynamique, …Une nouvelle approche a vu le jour depuis quelques décennies: la mécanique des fluides numérique ou en anglais " Computational fluid dynamics". qui simule l'écoulement des fluides en résolvant les équations qui les régissent à l'aide d'ordinateurs très puissants : les supercalculateurs. L’étude de la mécanique des fluides remonte au moins à l’époque de la Grêce antique avec Archimède qui fut à l’origine de la statique des fluides. Dans certains problèmes particuliers, faute de modélisation numérique correcte des phénomènes, des modèles réduits sont utilisés. Pour cette raison, et aussi pour présenter des lois empiriques, la mécanique des fluides utilise systématiquement des nombres sans dimension. Ceci constitue le document de cours de Dynamique des fluides réels destiné aux étudiants de premiêre année Master de l’université Dr Moulay Tahar de Saida ayant choisi le département de Génie des procédés. Nous limiterons notre étude à celle des fluides réels. Les lois et modèles simplifiés seront utilisés pour des fluides continus dans une description macroscopique.