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Introduction à la mécanique des fluides

Ref. 04007
CategoryPhysics and chemistryCategoryEarth and universe sciences
  • Duration: 6 weeks
  • Effort: 24 hours
  • Pace: ~4 hours/week
No open course runs

What you will learn

At the end of this course, you will be able to:

  • Comprendre les bases de la mécanique des fluides
  • Appréhender les équations fondamentales des écoulements

Description

La mécanique des fluides est une partie de la mécanique et de la mécanique des milieux continus qui sont des disciplines majeures dans la formation d’ingénieurs. Le cours que nous proposons est une introduction à la mécanique des fluides, il est enseigné dans le cadre de la formation générale des élèves ingénieurs, il pourra être également très utile aux étudiants des universités ou aux autodidactes.

S’agissant des bases de la mécanique des fluides, nous insisterons beaucoup sur la constitution des équations fondamentales des écoulements en utilisant évidemment les principes de la mécanique et de la physique complétés par des hypothèses d’origines physiques sur la nature des fluides et des écoulements.

Nous mettrons l’accent sur la signification physique des équations et nous verrons comment les utiliser dans des cas concrets. Les applications de la mécanique des fluides sont nombreuses dans l’automobile, l’aéronautique, le génie civil, le génie chimique, l’hydraulique, l’aménagement du territoire, la médecine…

Pour cette première approche de la mécanique des fluides nous allons limiter le cours aux fluides incompressibles en écoulement permanent ou non. Les fluides seront considérés comme des milieux continus. On appellera particule, un élément de volume infiniment petit pour une description mathématique mais assez grand par rapport aux molécules pour être décrite par des fonctions continues.

Format

Ce cours inclut 4 chapitres de cours accessibles dès le démarrage du MOOC ainsi qu'un jeu sérieux et 2 évaluations.

Quelques rappels et références seront donnés en début de cours.

Prerequisites

Ce cours de niveau L3 s’appuie sur les connaissances générales en physique et en mathématiques acquises en L1 et L2, plus particulièrement en mécanique, thermodynamique, analyse vectorielle et équations aux dérivées partielles.

La connaissance des opérateurs vectoriels gradient, divergence et rotationnel est indispensable.

Assessment and certification

Badge de suivi avec succès
Evaluation 1 
Evaluation 2 

Course plan

Une fois n'est pas coutume, toutes les ressources seront accessibles dès le démarrage du MOOC.

  • Chapitre 1 : Cinématique des fluides
    • Trajectoire, ligne de courant, conservation de la masse, vitesse et accélération d’une particule de fluide, écoulement irrotationnel, écoulement à potentiel
  • Chapitre 2 : Dynamique des fluides parfaits
    • Equation d’Euler, relation de Bernoulli, relation de Bernoulli généralisée, théorème des quantités de mouvement
  • Evaluation 1
  • Chapitre 4 : Dynamique des fluides réels
    • Viscosité, fluides newtoniens, équations de Navier Stokes, Nombre de Reynolds, pertes de charge dans les conduites
  • Chapitre 5 : Similitudes, analyse dimensionnelle et écoulement autour des corps solides
    • Conditions de similitudes (Reynolds et Froude), analyse dimensionnelle, traînée et portance d’un profil d’aile
  • Evaluation 2

Course runs

Archived

  • From Nov. 2, 2015 to Jan. 11, 2016
  • From Sept. 18, 2018 to Nov. 16, 2018
  • From Jan. 31, 2019 to April 5, 2019
  • From Sept. 17, 2019 to Nov. 20, 2019
  • From Jan. 28, 2020 to March 26, 2020
  • From Sept. 8, 2020 to Oct. 30, 2020
  • From Feb. 1, 2021 to March 20, 2021
  • From Nov. 29, 2021 to March 31, 2022
  • From Nov. 7, 2022 to Jan. 27, 2023

Course team

Jean-Luc Wojkiewicz

Categories

Professeur (HDR) à IMT Nord Europe où il enseigne la physique, dont la mécanique des fluides, depuis 1984.

Joel F. De Brito

Categories

Diplômé par l'Université de Campinas (Brésil), avec un master à l'INSA-Lyon et thèse au Karlsurhe Institut de Technologie (Allemagne), il est enseignant-chercheur à IMT Nord Europe depuis 2018 où il enseigne la mécanique des fluides.

Bruno Boulicaut

Categories

Diplômé de l’école d’Ingénieurs d’Electricité de France en 1992, il a été directeur d’usine au sein d’EDF et a été responsable d’exploitation de centrales hydroélectriques sur le Rhône et dans les Alpes françaises.

Adrien Poupardin

Categories

Adrien Poupardin est enseignant-chercheur et responsable du laboratoire d’hydraulique à l’École Spéciale des Travaux Publics de Cachan (ESTP).

Pierre Sochala

Categories

Pierre Sochala enseigne la mécanique des fluides à l’ESTP depuis 2007.

Yves Sénéchal

Categories

Diplômé de l’Ecole Spéciale des Travaux Publics (ESTP) et de l’Ecole Nationale du Génie de l’Eau et de l’Environnement de Strasbourg (ENGEES), Yves Sénéchal enseigne l’hydraulique générale à l’ESTP depuis 2008.

Laurent Aprin

Categories

Enseignant-chercheur à IMT Mines Alès depuis 2005 où il enseigne la mécanique des fluides et la simulation numérique en mécanique des fluides et transfert dans le département Risque et Crises.

Pierre Lauret

Categories

Enseignant chercheur à IMT Mines Alès depuis 2014 où il enseigne la mécanique des fluides théorique, numérique et expérimentale dans l’option Risque et Crises.

Camille Solliec

Categories

Camille Solliec est maître de recherches HDR à IMT Atlantique.

Caroline Duc

Categories

Diplômée en Science et Génie des Matériaux à l'INSA de Lyon et docteure en micro-nano systèmes et capteurs à l’université de Lille

Organizations

IMT

Ce cours vous est proposé par une équipe d'enseignants provenant d'un ensemble d'établissements.

License

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