FLUIDE (définition)

-fluide (définition)

Un fluide est un corps non solide, qui se déforme sous l’action de forces même très faibles.

GENERALITES

-les notions de mécanique des fluides s’appliquent aussi à 2 liquides non miscibles et à l’ensemble (gaz + liquide), non miscibles

-un fluide parfait est non visqueux (écoulement sans frottement, donc viscosité dynamique η nulle)

 

-la fluidique est l’étude de l’interaction entre des jets de fluides

-cas de 2 jets convergents perpendiculaires entre eux (sans pièces mobiles):

tgθ = Q’/ Q’2

avec Q’(kg-m/s)= quantités de mouvement des 2 jets

θ(sr)= angle entre la direction du jet résultant et celle du 1° jet initial

 

-le flux fluidique  est synonyme de débit de fluide ou débit-volume (c'est l’écoulement d’un volume de fluide en un certain temps

Equation aux dimensions  : L3.T-1       Symbole de désignation : Q        

Unité S.I.+ : m3 / s

 

GENRES de FLUIDES

-un fluide est dit newtonien  si la vitesse d'écoulement.est proportionnelle aux contraintes mécaniques appliquées

On a  pc = η.grad.v

où pc (Pa)= contrainte mécanique (comme cisaillement par exemple)

h(pl)= viscosité dynamique

grad(m-1) = gradient de la vitesse v(m/s)

En général, il obéit à l'équation de Navier-Stokes

-fluide est dit non-newtonien  si sa viscosite dynamique est variable dans le temps, quand le fluide subit des contraintes

Ce qui veut aussi dire que sa vitesse de déformation n'est pas proportionnelle à la force qu'on lui applique >>>

--le fluide est thixotropique quand sa viscosité augmente vite dès qu'on augmente un peu la pression (ex: le yaourt se liquéfie quand on tourne)

--le fluide est antithixotropique quand sa viscosité diminue vite dès qu'on

augmente un peu la pression (ex: le blanc d'oeuf durcit si fouetté)

--le fluide est rhéoépaississant quand sa viscosité augmente vite dès qu'on

augmente un peu la pression (ex: le sable mouillé qui se déforme peu si on lui applique une grosse force -claque- mais qui se déforme beaucoup, sous une faible force -malaxage-)

--le fluide est rhéofluidifiant quand sa viscosité diminue vite dès qu'on

augmente un peu la pression (ex: la lave, le sang, le vernis...)

-fluide incompressible (masse volumique constante) il a une équation de continuité réduite à div(ρ' v)= 0  où  ρ' est la masse volumique et v la vitesse

LIQUIDE

Il peut être pâteux, mais il a une masse déterminée, limitée dans un volume de forme indéterminée (les molécules constitutives sont proches, donc interagissent gravifiquement, pour la cohésion)

Voir les caractéristiques des liquides aux chapitres (capacité, capillarité, hydrostatique, pression....)

 

GAZ

Il a une masse déterminée, extensible dans l’espace offert et donc n’a pas de volume propre (dans un gaz parfait, les molécules constitutives n’interagissent pas) Voir les caractéristiques des gaz section Thermodynamique(gaz parfaits et réels) et section Mécanique des fluides (aérodynamique, compressibilité, écoulements, plasmas, pression, volume, vents....)

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