1. Généralités 

Définition d'un fluide

C'est un milieu continu, déformable, sans rigidité, qui peut s'ecouler, c'est à dire subir de grandes variations de forme sous l'action de forces qui sont d'autat plus faibles que ces variations sont plus lentes.

Les propriétés physiques les plus importantes (du point de vue mécanique) sont

l'isotropie: propriétés du fluide identiques dans toutes les directions de l'espace.

la mobilité: pas de forme, le fluide ocuupe la forme du récipient

la viscosité: la déformation s'accompagne d'une résistance d'origine visqueuse (fluide réel). On pourra parfois la négliger, on sera alors dans l'approximation des fluides parfaits.

la compressibilité: C'est la compressibilité qui distingue les liquides des gaz. Un liquide occupe un volume déterminé qui ne varie que peu et seulement sous l'action de forte variations de pression et de température. Un gaz occupe lui toujours le volume maximum qui lui est offert. C'est un fluide compressible. 

Forces de volume, forces de surface

L'un des but de la mécanique étant de définir la position ou le mouvement des particules matérielles sous l'action de forces, il faut définir le genre de force que nous aurons à considérer:

Pour traiter un problème de mécanique des fluides, on isole par la pensée toutes les particules de fluide qui se trouvent à un instant donné à l'intérieur d'une surface fermée S et on applique les principe généraux de mécanique (et de thermodynamique parfois) à cette masse fluide.

Ces principes généraux sont principalement:

  • la conservation de la masse (principe de continuité)
  • conservation de la quantité de mouvement (principe fondamentale de la dynamique)
  • conservation de l'énergie (1er principe de la thermoodynamique)

on peut classer les forces qui agissent sur les particules matérielles en deux catégories:

les forces intérieures: les particules intérieures à S exercent les unes sur les autres des forces moléculaires égales et opposées 2 à 2 (principe de l'action et de la réaction).

les forces extérieures: Les particules extérieures à S exercent sur les particules intérieures à S des forces extérieures (forces moléculaires). Comme ces actions sont limitées, on suppose qu'elles s'exercent uniquement sur les particules de la surface S et on les appelle force de surface. Ces forces sont donc proportionnelles aux éléments de surface considérés.

Par ailleurs certains champs de force (pesanteur par exemple) exercent sur les particules intérieures à S des actions à distance qui sont proportionnelles aux éléments de volume. Ce sont des forces de volume. Nous ne considèrerons dans ce cours comme force de volume que la gravitation terrestre.

Contrainte en un point

Last modified: Wednesday, 4 February 2015, 12:59 PM