Les Fluides
(8)

ComplémentsOn espère que ces quelques pages vous ont donné un aperçu assez vaste de ce que couvre l'hydraulique et la mécanique des fluides.

On a parlé de l'essentiel et de ce qui peut être instructif et amusant. Comme nous l'avons indiqué dans l'introduction, cette discipline reste encore largement à exploré.

On va encore citer 3 phénomènes frappants et curieux pour illustrer sa difficulté.

Tout d'abord le ressaut hydraulique par exemple est un phénomène encore mal expliqué et pourtant vous le voyez tous les jours dans l'évier de votre cuisine.

Quand vous faîtes couler de l'eau, celle-ci frappe la surface et s'étale en film mince puis subîtement à quelques cm de diamètre vous observez un bourrelet. A cet endroit, la vitesse diminue également. On est en plein dans les "grands nombres de Reynolds" (revoir la page 6 si necessaire). Des chercheurs l'étudient sous toutes ses formes et on s'est d'ailleurs aperçu que si l'on utilise un liquide plus visqueux que l'eau (diminuant le nombre de Reynolds jusqu'à passer en régime laminaire), on obtient non pas un cercle mais des polygones

En deuxième lieu, on dit qu'Enstein avait été intrigué du comportement des petites feuilles de thé au fond de sa tasse lorsqu'il remuait la cuillère. Vous verrez que contrairement à l'intuition, elles ne vont pas vers les bords (la force centrifuge devrait les y pousser, non ?) mais vers le centre. Des chercheurs ont récemment découvert que la raison est que des tourbillons se forment verticalement quand on tourne la cuillière et qu'ils ont tendance à tout ramener au centre de la tasse au fond au grand dam de Dame Centrifuge.

Enfin, bien sur cette science est guidée par l'observation de la Nature. La vitesse et le rendement énergétique des dauphins et squales sont pour l'instant imbattables. Des chercheurs japonais ont découvert récemment qu'une des particularités des dauphins qui les aiderait bien est qu'il change de peau "caoutchouteuse" toutes les 2 heures.

Bilan Voilà! On a volontairement omis par souci de simplification d'inclure tous les effets thermodynamiques : phénomènes de convection, de diffusion etc. qui feront ultérieurement l'objet d'un article dédié. De même, on a omis de parler des phénomènes qui relèvent des ondes (ex : les solitons comme les Tsunamis et mascarets) : ces derniers seront expliqués dans un article consacré aux ondes. On n'est pas non plus trop rentrer dans les détails à propos de la traînée et du frottement aérodynamique : cela sera traité dans un article dédié aux frottements de tous poils (hi ! hi ! ça chatouille).

La mécanique des fluides peut s'appliquer à des phénomènes moins standards mais nous ferons que les citer pour l'instant (certains feront l'objet d'articles ultérieurs):

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