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Chapitre IV
Dynamique des fluides incompressibles réels
Introduction
Dans le chapitre précédent nous avons supposé que le fluide fût parfait pour appliquer l’équation
de conservation de l’énergie. L’écoulement d’un fluide réel est plus complexe que celui d’un
fluide idéal.
Contrairement aux parfaits, dans les réels il existe des forces de frottement, dues à la viscosité du
fluide, qui s’exercent entre les particules de fluide et les parois, ainsi qu’entre les particules ellesmêmes. Pour résoudre un problème d’écoulement d’un fluide réel, on fait appel à des résultats
expérimentaux, en particulier ceux du physicien Osborne Reynolds.
IV.1. Fluide réel
Un fluide est dit réel si, pendant son mouvement, les forces de contact ne sont pas perpendiculaires
aux éléments de surface sur lesquelles elles s’exercent (elles possèdent donc des composantes
tangentielles qui s’opposent au glissement des couches fluides les unes sur les autres). Cette
résistance est caractérisée par la viscosité.
IV.2. Régimes d’écoulement - nombre de Reynolds
Les expériences réalisées par Reynolds en1883 lors de l'écoulement d'un liquide dans une conduite
cylindrique rectiligne dans laquelle arrive également un filet de liquide coloré, ont montré que
l'écoulement, peut se produire de deux façons différentes, selon les conditions locales de vitesse.
En effet, depuis très longtemps, on a observé qu'à faible vitesse, l'écoulement se faisait de telle
façon qu’en régime permanent, les lignes de courant sont stables et ne se mélangent pas. Dans
cet écoulement, appelé laminaire, les couches fluides glissent les unes sur les autres et il n'y a pas
de transfert de particules d'un filet fluide à un autre.
Par ailleurs, lorsque la vitesse croît, les filets fluides paraissent osciller et vibrer, puis ils perdent
leur identité propre. Dans ce régime, appelé turbulent, les particules oscillent rapidement autour
de leur trajectoire.
Chapitre IV
Dynamique des fluides incompressibles réels
Introduction
Dans le chapitre précédent nous avons supposé que le fluide fût parfait pour appliquer l’équation
de conservation de l’énergie. L’écoulement d’un fluide réel est plus complexe que celui d’un
fluide idéal.
Contrairement aux parfaits, dans les réels il existe des forces de frottement, dues à la viscosité du
fluide, qui s’exercent entre les particules de fluide et les parois, ainsi qu’entre les particules ellesmêmes. Pour résoudre un problème d’écoulement d’un fluide réel, on fait appel à des résultats
expérimentaux, en particulier ceux du physicien Osborne Reynolds.
IV.1. Fluide réel
Un fluide est dit réel si, pendant son mouvement, les forces de contact ne sont pas perpendiculaires
aux éléments de surface sur lesquelles elles s’exercent (elles possèdent donc des composantes
tangentielles qui s’opposent au glissement des couches fluides les unes sur les autres). Cette
résistance est caractérisée par la viscosité.
IV.2. Régimes d’écoulement - nombre de Reynolds
Les expériences réalisées par Reynolds en1883 lors de l'écoulement d'un liquide dans une conduite
cylindrique rectiligne dans laquelle arrive également un filet de liquide coloré, ont montré que
l'écoulement, peut se produire de deux façons différentes, selon les conditions locales de vitesse.
En effet, depuis très longtemps, on a observé qu'à faible vitesse, l'écoulement se faisait de telle
façon qu’en régime permanent, les lignes de courant sont stables et ne se mélangent pas. Dans
cet écoulement, appelé laminaire, les couches fluides glissent les unes sur les autres et il n'y a pas
de transfert de particules d'un filet fluide à un autre.
Par ailleurs, lorsque la vitesse croît, les filets fluides paraissent osciller et vibrer, puis ils perdent
leur identité propre. Dans ce régime, appelé turbulent, les particules oscillent rapidement autour
de leur trajectoire.