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UE2 - Mécanique

UE2 - Mécanique

En pratique :

Volume horaire de cours : 20
Volume horaire global de TD : 21
Volume horaire global de TP : 22.5
Langue principale : français
Nombre de crédits européens : 5

Description du contenu de l'enseignement

·Cours
-Description d’un fluide. Notion de particule de fluide.
-Fluides en écoulement. Description eulérienne et lagrangienne. Dérivée particulaire. Equation locale de conservation de la masse, écoulement incompressible. Champ des vitesses, accélérations locale et convective, écoulement stationnaire. Débits et lois de conservation. Lignes de champ et trajectoires. Vecteur tourbillon, écoulement irrotationnel.
-Actions mécaniques sur un fluide en mouvement. Forces de pression, équivalent volumique. Forces de viscosité de cisaillement d’un fluide newtonien, équivalent volumique.
-Eléments de statique des fluides dans des référentiels galiléens et non galiléens.
-Equations dynamiques locales. Equation de Navier-Stokes dans un fluide newtonien en écoulement incompressible. Nombre de Reynolds. Conditions aux limites dans un écoulement. Notion de couche limite. Modèle du fluide parfait. Equation d’Euler. Théorèmes de Bernoulli.

·Travaux dirigés
Des exercices d’application du cours seront proposés. Des exercices d’approfondissement sur des points non développés en cours (étude descriptive de l’écoulement autour d’une sphère : portance et traînée ; résistance hydraulique et pertes de charge…) seront également abordés.

·Travaux pratiques
-Lois du frottement de Coulomb, dynamique de rotation autour d’un axe fixe. Ecoulement de Poiseuille, tube de Venturi, tube de Pitot.


Compétences à acquérir

Objectifs :

  • Introduire les concepts et lois de la mécanique des fluides.
  • Introduire en FOAD, puis illustrer d’un point de vue expérimental des notions de mécanique des solides indéformables.

Compétences acquises :

  • Utiliser les échelles macroscopique, mésoscopique et microscopique dans un même contexte.
  • Former des nombres sans dimension pour déterminer les termes dominants et réduire la complexité des équations.
  • Utiliser à bon escient des modèles d’écoulements (incompressible, irrotationnel, stationnaire).
  • Utiliser des modèles de complexité croissante (prise en compte de la viscosité).
  • Maitriser les opérateurs d’analyse vectorielle.

Modalités pédagogiques

  • en présence

Discipline

Mécanique


Pré-requis

Profils attendus

Mécanique du point et des solides de première année et seconde année ; Outils mathématiques de première année et seconde année.