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Mécanique des fluides - Cours - 3FMT1022

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  • Volumes horaires

    • CM : 12.0
    • TD : 6.0
    • TP : ?
    • Projet : ?
    • Stage : ?
    • DS : 1.5
    Crédits ECTS : 25.0
  • Responsables : Evelyne MAURET

Objectifs

Cours de base du génie des procédés axé sur l'hydraulique, d'une approche théorique aux aspects pratiques et appliqués :
-Maîtriser la réalisation de bilans.
-Maîtriser l'utilisation de la loi de Bernoulli généralisée et les notions de conversion d'énergie mécanique d'un fluide.
-Connaître différents appareils de mesure des pressions, débits et vitesses.
-Savoir calculer les pertes de charge dans un circuit.
-Savoir choisir une pompe industrielle.
-Posséder les bases des écoulements autour d'objets immergés.

Contenu

1. Statique des fluides : Pression interne et motrice d'un fluide ; Forces de pression sur un objet ; Mesures de pressions.
2. Equations de conservation d'un fluide parfait : Masse ; Energie mécanique (Bernoulli) ; Quantité de mouvement (Euler).
3. Application de la loi de Bernoulli et du 1er théorème d'Euler : Sonde de Pitot, débit des orifices, Venturi ; Singularités : coudes, élargissement brusques, etc. ; Mesures de débits.
4. Dynamique et écoulement des fluides réels : Analyse adimensionnelle ; Ecoulement laminaire et turbulent ; Coefficient de frottement.
5. Circuits hydrauliques : pertes de charge linéaires et singulières.
6. Pompes : Pompes volumiques et centrifuges ; Choix d'une pompe : circuit, puissance, cavitation (NPSH).
7. Ecoulement autour de corps solides : Force de traînée ; Vitesse terminale de chute.
8. Informations TP : rappels et compléments.

Les séances de TD sont réalisées en demi-promotion et sont fléchées dans l'emploi du temps. Certains TD peuvent être déplacés pour s'adapter au mieux à l'avancement du cours.

Quatre TP illustrent le cours : débitmétrie, pertes de charge d'un circuit hydraulique, pompe centrifuge, profils de vitesse dans un écoulement en conduite.

Prérequis

Notions de mécanique des fluides parfaits et statique des fluides (vue en premier cycle a priori) ; propriétés des fluides notamment la viscosité.

Contrôles des connaissances

Un devoir surveillé écrit avec documents de cours/TD/TP seuls autorisés ou sans documents mais avec fiches résumé du cours (le choix sera précisé au moment de l'enseignement).
Les annales et copies de livres sont interdites.

Remarque : le DS est fait soit après la fin du cycle de TP, soit avant que les TPs ne débutent.

note égale à note du DS

Calendrier

Le cours est programmé dans ces filières :

cf. l'emploi du temps 2018/2019

Informations complémentaires

Code de l'enseignement : 3FMT1022
Langue(s) d'enseignement : FR

Vous pouvez retrouver ce cours dans la liste de tous les cours.

Bibliographie

CANDEL S. Mécanique des fluides. Paris : Dunod, 2001
COMOLET R. Mécanique expérimentale des fluides. Tomes 1, 2 et 3. Paris : Dunod
MIDOUX N. Mécanique et rhéologie des fluides en génie chimique.Paris : New York : Tec & Doc Lavoisier, 1993

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Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes