La mécanique des fluides est une science : celle qui détermine les lois de l’écoulement des liquides et des gaz en mouvement sous l’effet de contraintes ou de forces. Cela inclut aussi les interactions des liquides avec les surfaces solides ou en mouvement. Ce principe est fondamental dans le fonctionnement de nombreux domaines scientifiques et techniques. Voici les clés pour maîtriser cette discipline complexe et intéressante.
Les principes fondamentaux de la mécanique des fluides
Les principes fondamentaux de la mécanique des fluides permettent de comprendre comment les forces externes affectent le mouvement du fluide. Celles-ci peuvent être une force de pression, une onde ou un courant. Les principaux axiomes pris en compte dans un bureau d’études CFD, sont les suivants :
- la conservation de masse ;
- l’impulsion et la quantité de mouvement ;
- la loi de Bernoulli ;
- la loi de Navier-Stokes ;
- le principe de Pascal.
L’ensemble de ces principes fournit le socle pour comprendre l’utilisation pratique des équations mathématiques qui décrivent le comportement du fluide.
Les applications industrielles
Les domaines d’applications pratiques de la mécanique des fluides sont nombreux. C’est notamment le cas en hydrodynamique industrielle pour analyser le développement et l’utilisation efficace des systèmes hydrauliques. Ces derniers permettent de transformer la puissance hydraulique en puissance motrice ou de contrôler le flux d’un liquide à travers un système clos. Ils peuvent aussi servir à générer une pression supplémentaire afin d’augmenter la pression du liquide circulant à travers le système. Le calcul des écoulements de fluides par des méthodes numériques calcul CFD est aussi primordial dans divers secteurs d’activité.
- L’aéronautique
- L’électromécanique
- L’hémodynamique
- L’ingénierie navale
- L’océanographie
- La météorologie…
Les applications humaines
La mécanique des fluides permet aussi de mieux comprendre le comportement du liquide au sein du corps humain. Elle a un rôle vital dans l’observation de certaines fonctions physiologiques comme l’aorte humaine et les artères associées. Grâce à cette analyse, il devient possible de développer des solutions technologiques qui permettront d’améliorer l’état de santé de certains patients. Cela concerne notamment les personnes souffrant de maladies cardiaques graves ou d’autres affections liées au sang.
La mécanique des fluides est essentielle à la compréhension du fonctionnement interne des machines complexes. Qu’il s’agisse du transport aérien, maritime ou terrestre ou du traitement industriel des produits alimentaires, métallurgiques ou miniers. Ce principe mesure aussi toute autre application technique impliquant un liquide en mouvement, y compris à l’échelle de l’organisme humain.