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ENRS7AE

Mécanique des fluides II

Crédits : 2 ECTS 

Durée : 21 heures

Semestre : S7

Responsable(s) :

 Emmanuel Plaut, Professeur - http://emmanuelplaut.perso.univ-lorraine.fr  

Mots clés : Mécanique des milieux continus, fluides

Pré requis : Calcul tensoriel, mécanique des milieux continus générale, bases de la mécanique des fluides (module mécanique des fluides I du département)

Objectif général :

Apporter des connaissances sur les fluides compressibles (acoustiques), les phénomènes interfaciaux, les ondes et les instabilités, les couches limites et la turbulence.


On insiste à la fois sur les calculs et sur l'interprétation physique. Pour ce qui est des calculs, afin d'aller plus loin que ce que permettent des calculs à la main, on utilisera lors des TD Mathematica ou Matlab (à définir) pour faire du calcul formel et numérique.

  1. Applications du modèle du fluide parfait à l'étude

    • d'effets de compressibilité : ondes sonores, introduction à l'acoustique ;

    • des conditions à une interface et effets de tension superficielle ; initiation à la théorie des instabilités ; ondes interfaciales ; instabilités de Kelvin - Helmholtz & Rayleigh - Taylor ; .

  2. Couches limites : généralités : équations de Prandtl ;

    couche limite de Blasius ;

    couches limites de Falkner - Skan, en lien avec le problème aérodynamique du décollement - décrochement ; à cette occasion, initiation aux méthodes de continuation.

  3. Turbulence : phénoménologie, hypothèse de Taylor, éléments sur la théorie de Kolmogorov, échelles, cascade et spectre ; décomposition et équations de Reynolds ; modèles de fermeture : Boussinesq, Prandtl, modèle k - ε ; lois de paroi.


Compétences : 

Niveaux

Description et verbes opérationnels

Connaître 

La phénoménologie, la physique et les lois de la mécanique des fluides

Comprendre 

La phénoménologie, la physique et les lois de la mécanique des fluides

Appliquer 

Les lois de la mécanique des fluides

Analyser 

Un système fluide : aller chercher la loi qui permet de résoudre une problématique ciblée ; expliquer les mécanismes physiques en jeu, par exemple à partir de représentations graphiques

Synthétiser

Tirer des analyses (cf. supra) et évaluations (cf. infra) des conclusions concernant le système fluide étudié, notamment, des conclusions pratiques d'« ingénieur »

Évaluer

La bonne stratégie pour résoudre une problématique ciblée, ce, en lien avec des questions physiques : l'écoulement est-il simple, laminaire, symétrique, complexe, turbulent ? compressible - incompressible ?.. Suis-je dans le cadre d'une étude locale (fine) ou globale (plus «grossière ») ?

Évaluations :

  • Test écrit
  • Contrôle continu
  • Oral, soutenance
  • Projet - TP
  • Rapport
  • Aucune étiquette