MOOC : Introduction à la mécanique des fluides - IMT

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 proposé 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, un point particulier est fait 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.

Un accent est mis 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 le cours est limité 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.

À la fin de ce cours, vous saurez :

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

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.

Prérequis

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.

Plan de cours

• 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 3 : Dynamique des fluides réels
  • Viscosité, fluides newtoniens, équations de Navier Stokes, Nombre de Reynolds, pertes de charge dans les conduites
• Chapitre 4 : 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

Dates

• Inscription : du 19 septembre au 12 décembre 2022
• Cours : du 7 novembre au 16 décembre 2022