Flashcards : Dynamique des fluides parfaits — 36 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un écoulement stationnaire ?

Réponse

Un écoulement avec des grandeurs caractéristiques constantes dans le temps.

2Question

Que représente le champ de vitesses ?

Réponse

La répartition des vitesses en tout point de l’espace.

3Question

Qu'est-ce qu'une ligne de courant ?

Réponse

Une ligne où le vecteur vitesse est tangent en tout point.

4Question

Que devient une ligne de courant en régime permanent ?

Réponse

Elle coïncide avec la trajectoire d’une particule fluide.

5Question

Qu'est-ce qu'un tube de courant ?

Réponse

L’ensemble des lignes de courant formant un contour fermé.

6Question

Que signifie que la pression statique est constante perpendiculairement aux lignes de courant ?

Réponse

La pression statique ne varie pas dans la direction perpendiculaire aux lignes de courant.

7Question

Qu'est-ce qu'un fluide parfait ?

Réponse

Un fluide parfait est un fluide sans viscosité.

8Question

Sur quoi repose l'étude de la dynamique des fluides parfaits ?

Réponse

Sur la conservation de la matière et de l'énergie.

9Question

Qu'est-ce que le débit en mécanique des fluides ?

Réponse

La quantité d’une grandeur qui traverse une surface par unité de temps.

10Question

Quelle est la formule du débit volumique ?

Réponse

qv=ΔVΔtq_v=\frac{\Delta V}{\Delta t}.

11Question

Quelle est la formule du débit massique ?

Réponse

qm=ΔmΔtq_m=\frac{\Delta m}{\Delta t}.

12Question

Quelle est la formule du débit molaire ?

Réponse

qn=ΔnΔtq_n=\frac{\Delta n}{\Delta t}.

13Question

Quelle est l'expression du bilan de matière d’un système ?

Réponse

qmE=qmS+dmdtq_{mE}=q_{mS}+\frac{dm}{dt} avec dmdt\frac{dm}{dt} l’accumulation.

14Question

Que vaut le débit massique en écoulement stationnaire ?

Réponse

Le débit massique se conserve : qmE=qmSq_{mE}=q_{mS}.

15Question

Comment relier débit massique et débit volumique pour un fluide incompressible ?

Réponse

qm=ρqvq_m=\rho q_v avec conservation du débit volumique.

16Question

Quelle relation lie la section, la vitesse et le débit volumique dans une conduite ?

Réponse

qv=Suq_v=Su où S est la section et u la vitesse.

17Question

Quelle est la formule de l'énergie totale volumique ?

Réponse

etot=ecin+epot,pes+einte_{tot}=e_{cin}+e_{pot,pes}+e_{int}

18Question

Comment s'exprime l'énergie cinétique volumique ?

Réponse

ecin=12ρu2e_{cin}=\frac{1}{2}\rho u^2

19Question

Quelle est l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur volumique ?

Réponse

epot,pes=ρgze_{pot,pes}=\rho gz

20Question

Quelle est la valeur de l'énergie interne volumique dans ce contexte ?

Réponse

eint=pe_{int}=p

21Question

Quand l'énergie totale d'un fluide se conserve-t-elle ?

Réponse

Lorsque le fluide ne subit ni frottements ni dissipation.

22Question

Quelle est l'équation de Bernoulli dans un fluide parfait, incompressible et stationnaire ?

Réponse

p+ρgz+12ρu2=constantep+\rho gz+\frac{1}{2}\rho u^2=\text{constante}

23Question

Comment s'exprime la hauteur énergétique dans l'équation de Bernoulli ?

Réponse

H=pρg+z+u22g=constanteH=\frac{p}{\rho g}+z+\frac{u^2}{2g}=\text{constante}

24Question

Que montre la conservation du débit dans une conduite qui se resserre ?

Réponse

La diminution de section entraîne une augmentation de vitesse.

25Question

Qu'indique l'équation de Bernoulli dans une conduite qui se resserre ?

Réponse

La diminution de section entraîne une diminution de pression.

26Question

Quelle relation vérifie l'effet Venturi entre les points A et B ?

Réponse

p^A+12ρUA2=p^B+12ρUB2\hat p_A+\frac{1}{2}\rho U_A^2=\hat p_B+\frac{1}{2}\rho U_B^2

27Question

Qu'est-ce que l'effet Venturi ?

Réponse

Un dispositif déprimogène utilisé notamment dans les trompes à eau.

28Question

Que permet de mesurer l'effet Venturi ?

Réponse

Une vitesse ou un débit à partir d'une pression et des sections connues.

29Question

Quelle relation exprime la conservation du débit entre surface et orifice ?

Réponse

SAUA=SCUCS_AU_A=S_CU_C exprime la conservation du débit.

30Question

Pourquoi peut-on négliger la vitesse UAU_A devant UCU_C ?

Réponse

Parce que SA≫SCS_A\gg S_C, la vitesse UAU_A est négligeable devant UCU_C.

31Question

Quelles formes d'énergie interviennent lors de l'écoulement de Torricelli ?

Réponse

L'énergie potentielle se convertit en énergie de pression puis en énergie cinétique.

32Question

Quelle formule donne la vitesse de sortie UCU_C selon Torricelli ?

Réponse

UC=2ghU_C=\sqrt{2gh} donne la vitesse de sortie.

33Question

Que représente la hauteur hh dans la formule de Torricelli ?

Réponse

hh est la hauteur de fluide au-dessus de l'orifice.

34Question

De quoi dépend la vitesse d'écoulement dans les conditions de Torricelli ?

Réponse

Elle dépend seulement de la hauteur hh, pas du fluide.

35Question

Qu'impose la viscosité dans un fluide réel ?

Réponse

Elle provoque des frottements.

36Question

Quel effet la viscosité a-t-elle sur l'énergie dans un fluide réel ?

Réponse

Elle dissipe de l'énergie.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 20 questions sur Dynamique des fluides parfaits.

1. Quelle caractéristique définit un écoulement stationnaire ?

2. Que représente le champ de vitesses d’un écoulement ?

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