QCM : Écoulements et pompes hydrauliques (11 questions)

Explication

Un fluide est un milieu continu et déformable sans rigidité, dont les particules peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres. La rigidité et l’immobilité relative des particules contredisent cette définition, tout comme la discontinuité du milieu.

Explication

La cinématique étudie le mouvement des liquides sans tenir compte des forces, tandis que l’hydrodynamique les prend en compte. L’hydrostatique concerne les liquides au repos, et la compressibilité est une propriété du fluide plutôt qu’une branche d’étude du mouvement.

Explication

L’équilibre hydrostatique impose que $p+\rho gz$ soit constant dans le fluide; cette grandeur a donc la même valeur aux points A et B. L’expression avec un signe moins inverse le terme d’altitude, l’égalité des pressions néglige la différence d’altitude et l’expression sans $\rho$ omet la masse volumique.

Explication

À une profondeur donnée, la pression hydrostatique ne dépend ni de la forme du liquide ni du volume situé au-dessus de ce niveau. Faire dépendre la pression de la forme, du volume total ou de la hauteur totale du récipient confond ces caractéristiques avec la profondeur considérée.

Explication

Une ligne de courant est définie par l’alignement de sa tangente avec le vecteur vitesse en chaque point à un instant fixé. Une trajectoire décrit plutôt le mouvement au cours du temps d’une particule donnée.

Explication

Dans l’expérience de Couette, la contrainte tangentielle est proportionnelle à la viscosité dynamique et au gradient de vitesse entre les surfaces. La viscosité cinématique intervient dans une autre relation, $\nu=\frac{\mu}{\rho}$, et ne remplace pas $\mu$ dans cette expression.

Explication

La couche limite est la zone proche de la paroi où la vitesse varie fortement transversalement et où les forces visqueuses dominent. À l’inverse, le cœur de l’écoulement turbulent présente un faible gradient transversal, et non un gradient fort comme le suggère une confusion plausible.

Explication

La perte de charge linéaire s’écrit $\Delta H=\lambda\frac{L}{D}\frac{U^2}{2g}$, de sorte que le coefficient linéaire λ intervient avec le rapport longueur-diamètre et la charge cinétique. Le coefficient de perte singulière décrit les pertes associées à une singularité, et non le frottement réparti le long d’une conduite.

Explication

Une singularité perturbe l’écoulement dans une zone locale et son voisinage, tandis que la perte linéaire est liée aux frottements répartis le long de la conduite. L’idée que la perte singulière provient d’un obstacle local est proche, mais décrit plutôt la cause d’une perturbation concentrée que le contraste avec les frottements continus.

Explication

Pendant le refoulement, le volume de liquide diminue, ce qui augmente sa pression ; le clapet de refoulement est alors ouvert et celui d’aspiration fermé. L’ouverture du clapet d’aspiration caractérise la phase d’aspiration, et non le refoulement.

Explication

Les pertes de charge internes soustraient une partie de la hauteur théorique transmise au liquide, de sorte que la hauteur manométrique réelle est plus faible. La pression atmosphérique aux surfaces des réservoirs ne constitue pas la cause de cette différence.