Analyse dimensionnelle et similitude en mécanique des fluides

Auteur(s) :

Sad Chemloul, Nord Eddine (19..-...) Découvrir l'auteur

Résumé

Une présentation de deux outils utilisés en mécanique des fluides : l'analyse dimensionnelle permettant de transposer les résultats expérimentaux et la similitude qui redéfinit l'analyse en ôtant les éléments sans dimensions. L'ouvrage est abondamment illustré et complété de quelques exercices conjuguant ces deux approches. ©Electre 2020

Éditeur(s)
- ISTE Editions
Date
- 2020
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (VIII-209 p.) : ill. en coul., graph., fig., couv. ill. en coul. ; 24 cm
Collections
- Collection Mécanique des fluides
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-676-6
Indice
- 532.2 Hydrodynamique, hydrostatique, capillarité, aérodynamique
Quatrième de couverture
- L'analyse dimensionnelle est à la base de la détermination des lois permettant de transposer les résultats expérimentaux obtenus sur une maquette au système fluide à l'échelle réelle (prototype). La similitude en mécanique des fluides va ensuite permettre de mieux redéfinir son analyse, par le retrait d'éléments sans dimensions.
  Cet ouvrage traite de ces deux outils, tout en se focalisant sur la méthode de Rayleigh et la méthode de Vaschy-Buckingham. Il porte sur l'homogénéité des équations et la conversion entre les systèmes d'unité (SI) et (CGS) et présente la démarche d'analyse dimensionnelle, avant d'aborder la similitude des écoulements.
  Analyse dimensionnelle et similitude en mécanique des fluides propose un modèle réduit et présente de nombreux exercices conjuguant ces deux approches. Son contenu est accessible à partir de la première année de licence.
Tables des matières
- - Analyse dimensionnelle et similitude en mécanique des fluides
  - Nord-Eddine Sad Chemloul
  - iSTE éditions
  - Préface1
  - Driss Nehari
  - Avant-propos3
  - Introduction5
  - Chapitre 1. Homogénéité des relations et conversion des unités7
  - 1.1. Introduction7
  - 1.2. Définitions des unités fondamentales du SI8
  - 1.2.1. Définition du mètre adoptée en 19838
  - 1.2.2. Définition du kilogramme8
  - 1.2.3. Définition de la seconde adoptée en 19679
  - 1.2.4. Définition de l'ampère adoptée en 19489
  - 1.2.5. Définition du kelvin adoptée en 196710
  - 1.2.6. Définition de la mole10
  - 1.2.7. Définition de la candela adoptée en 197911
  - 1.3. Grandeurs supplémentaires et grandeurs dérivées du SI11
  - 1.4. Règles d'emploi des unités12
  - 1.4.1. Nom d'unité12
  - 1.4.2. Symboles des unités13
  - 1.4.3. Symboles composés13
  - 1.5. Exercices14
  - 1.5.1. Exercice 1 : calcul des dimensions14
  - 1.5.2. Exercice 2 : homogénéité des relations21
  - 1.5.3. Exercice 3 : dimension des constantes d'une équation28
  - 1.5.4. Exercice 4 : équation des gaz parfaits29
  - 1.5.5. Exercice 5 : conversion des unités30
  - Chapitre 2. Analyse dimensionnelle : méthode de Rayleigh et méthode de Vaschy-Buckingham35
  - 2.1. Introduction35
  - 2.2. Définition de l'analyse dimensionnelle36
  - 2.3. Méthode de Rayleigh37
  - 2.3.1. Exemple d'application : période d'oscillation d'un pendule37
  - 2.4. Méthode de Vaschy-Buckingham ou méthode des π40
  - 2.4.1. Théorème de Vaschy-Buckingham40
  - 2.4.2. Formations des termes en π42
  - 2.4.3. Exemple d'application : calcul de la perte de charge linéaire42
  - 2.5. Exercices : méthode d'homogénéité ou méthode de Rayleigh46
  - 2.5.1. Exercice 1 : nombre de Reynolds46
  - 2.5.2. Exercice 2 : nombre de Weber49
  - 2.5.3. Exercice 3 : nombre capillaire51
  - 2.5.4. Exercice 4 : puissance d'une hélice52
  - 2.5.5. Exercice 5 : débit à travers un orifice à mince paroi55
  - 2.5.6. Exercice 6 : perte de charge linéaire dans une conduite horizontale57
  - 2.5.7. Exercice 7 : force exercée par un fluide sur un corps62
  - 2.5.8. Exercice 8 : oscillation d'un liquide dans un tube en U65
  - 2.5.9. Exercice 9 : chute de bille66
  - 2.5.10. Exercice 10 : temps d'implosion d'une bulle d'air71
  - 2.5.11. Exercice 11 : vibration d'une goutte d'eau73
  - 2.5.12. Exercice 12 : force de traînée de l'eau sur un navire75
  - 2.6. Exercices : méthode de Vaschy-Buckingham ou méthode des π77
  - 2.6.1. Exercice 13 : perte de charge dans une conduite à section droite circulaire77
  - 2.6.2. Exercice 14 : force de frottement sur une plaque plane80
  - 2.6.3. Exercice 15 : force de traînée exercée sur une sphère84
  - 2.6.4. Exercice 16 : ressaut hydraulique88
  - 2.6.5. Exercice 17 : débit sur un déversoir en mince paroi à seuil horizontal91
  - 2.6.6. Exercice 18 : débit sur un déversoir triangulaire94
  - 2.6.7. Exercice 19 : volume d'une bulle97
  - 2.6.8. Exercice 20 : débit à travers un orifice99
  - 2.6.9. Exercice 21 : rétrécissement brusque d'une section103
  - 2.6.10. Exercice 22 : tube capillaire107
  - 2.6.11. Exercice 23 : déformation d'une bulle110
  - 2.6.12. Exercice 24 : couche limite dynamique laminaire sur une plaque plane113
  - 2.6.13. Exercice 25 : puissance d'un agitateur119
  - Chapitre 3. Similitude des écoulements123
  - 3.1. Définition et principe de la similitude123
  - 3.1.1. Similitude géométrique123
  - 3.1.2. Similitude cinématique124
  - 3.1.3. Similitude dynamique125
  - 3.1.4. Conditions de similitude pour les fluides visqueux, incompressibles, non pesants (similitude de Reynolds)128
  - 3.1.5. Conditions de similitude pour les fluides non visqueux, incompressibles, non pesants (similitude de Reech-Froude)128
  - 3.1.6. Conditions de similitude pour les fluides non visqueux, incompressibles, pesants129
  - 3.1.7. Conditions de similitude des écoulements turbulents130
  - 3.1.8. Distorsion du modèle131
  - 3.2. Exercices : similitude des écoulements131
  - 3.2.1. Exercice 1 : similitude des navires131
  - 3.2.2. Exercice 2 : similitude des pompes centrifuges134
  - 3.2.3. Exercice 3 : pompes volumétriques de petites dimensions140
  - 3.2.4. Exercice 4 : caractéristiques d'une pompe centrifuge142
  - 3.2.5. Exercice 5 : essai d'automobile en soufflerie144
  - 3.2.6. Exercice 6 : rapport de puissance (P_modèle/P_prototype) d'une pompe146
  - 3.2.7. Exercice 7 : écoulement en conduite148
  - 3.2.8. Exercice 8 : effort visqueux sur un disque tournant150
  - 3.2.9. Exercice 9 : étude d'aménagement d'une galerie hydroélectrique154
  - 3.2.10. Exercice 10 : entraînement de matière solide par un courant d'eau158
  - 3.2.11. Exercice 11 : corps fuselé163
  - 3.2.12. Exercice 12 : maquette d'hydravion165
  - 3.2.13. Exercice 13 : étude des marées167
  - 3.2.14. Exercice 14 : écoulement transitoire de gaz170
  - 3.2.15. Exercice 15 : modèle de torpille173
  - 3.2.16. Exercice 16 : mouvement d'une bille dans un fluide176
  - 3.2.17. Exercice 17 : similitude du mouvement d'un dirigeable179
  - 3.2.18. Exercice 18 : résistance à l'avancement d'un navire182
  - 3.2.19. Exercice 19 : cuve de mélangeur187
  - 3.2.20. Exercice 20 : frottement sur un prototype sonde193
  - Annexe 1. Quelques nombres adimensionnels utilisés en mécanique des fluides197
  - Annexe 2. Coefficients de conversion vers le Système international ou vers le système anglais201
  - Bibliographie205
  - Index207
Origine de la notice:
- Abes ;
- Electre