Utilisateur:
Flux laminaire, encre
Description
Une manière efficace de montrer l'écoulement laminaire est d'injecter de l'encre dans un flux à l'aide d'une aiguille fine qui ne le perturbe pas. Cette technique permet de visualiser clairement les couches de fluide glissant les unes sur les autres sans se mélanger. L'encre se dispersera dans le fluide de manière ordonnée, créant des lignes distinctes qui révèlent la direction et le motif de l'écoulement laminaire. Cette méthode est largement utilisée dans les expériences et les démonstrations pour illustrer de manière visuellement impactante les caractéristiques et les propriétés de l'écoulement laminaire.
ID:(7059, 0)
Images de flux laminaire
Description
L'observation en laboratoire montre comment l'encre dessine une ligne (dans ce cas, rouge). Si l'expérience est répétée à différentes positions, on observe un schéma de couches, ce qui indique un écoulement laminaire.
Les liquides s'écoulant de manière laminaire présentent un écoulement régulier, sans tourbillons ni mouvements latéraux brusques.
ID:(7060, 0)
Ecoulement laminaire autour d'une sphère
Description
Un exemple d'écoulement laminaire autour d'une sphère montre que les couches de fluide se déplacent tout en maintenant leur parallélisme.
Voici une image illustrant le calcul du flux entre deux plaques et une sphère/cylindre (lien vers l'image : http://luxsignifer.blogspot.com/2016/10/hele-shaw-flow-past-circle.html).
Cette situation se produit lorsque le nombre de Reynolds (Re) est inférieur à 5.
ID:(1889, 0)
Coulée de miel
Description
Il existe des liquides qui présentent un comportement particulier, car ils semblent s'écouler au ralenti. Un exemple classique de ce phénomène est le miel.
La cause sous-jacente de ce comportement est la force visqueuse qui se produit lorsqu'une couche de liquide glisse ou se déplace par rapport à ses couches adjacentes. Cette force visqueuse est proportionnelle à la variation de vitesse entre les couches du liquide divisée par l'épaisseur de la couche en question.
ID:(1655, 0)
Foils dans le courant
Concept
Dans un écoulement laminaire, des couches adjacentes se déplacent et une force est générée par la viscosité entre elles. La couche la plus rapide entraîne sa voisine plus lente, tandis que la plus lente limite l'avancement de la plus rapide.
Par conséquent, la force a force visqueuse ($F_v$) générée par ($$) sur l'autre est une fonction de ($$), ($$) et ($$), comme indiqué dans l'équation suivante :
| $ F_v =- S \eta \displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta z }$ |
illustrée dans le schéma suivant :
ID:(7053, 0)
Force visqueuse
Équation
Lorsqu'un liquide de viscosité $\eta$ s'écoule entre deux surfaces $S$ à une distance $dz$ avec une différence de vitesse $dv_x$, il subit une force de viscosité $F_v$ donnée par la loi de Newton de la viscosité:
 $ F_v =- S \eta \displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta z }$ |
ID:(3622, 0)
S'écouler dans un cylindre
Concept
L'écoulement laminaire autour d'un cylindre peut être représenté comme plusieurs couches cylindriques glissant sous l'influence des couches adjacentes. Dans ce cas, a force visqueuse ($F_v$) avec le longueur du tube ($\Delta L$), a viscosité ($\eta$) et les variables a position radiale dans le cylindre ($r$) et a vitesse dans un rayon du cylindre ($v$) est exprimée comme suit :
La couche à la frontière à ($$) reste stationnaire en raison de l'effet de bord et, à travers a viscosité ($\eta$), ralentit la couche adjacente qui a une vitesse.
Le centre est la partie qui se déplace à A vitesse maximal ($v_{max}$), entraînant la couche environnante. À son tour, cette couche entraîne la suivante, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'elle atteigne la couche en contact avec la paroi du cylindre, qui est immobile.
Ainsi, le système transfère de l'énergie du centre vers la paroi, générant un profil de vitesse représenté par :
avec :
ID:(7057, 0)
Force visqueuse, carter de cylindre
Équation
Une force visqueuse ($F_v$) générée par un liquide avec viscosité ($\eta$) entre quelques surfaces parallèles ($S$) et une distance entre les surfaces ($\Delta z$), ainsi que une différence de vitesse entre les surfaces ($\Delta v$) et a vitesse dans un rayon du cylindre ($v$), est calculée comme suit :
| $ F_v =- S \eta \displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta z }$ |
Dans le cas d'un cylindre, la surface est définie par longueur du tube ($\Delta L$), et par le périmètre de chacun des cylindres internes, qui est calculé en multipliant $2\pi$ par le rayon de position dans un tube ($r$). Avec cela, a force de résistance en cylindre ($F_v$) est calculée en utilisant a viscosité ($\eta$) et a variation de vitesse entre deux rayons ($dv$) pour la largeur du cylindre le variation de rayon dans un tube ($dr$), ce qui donne :
| $ F_v =-2 \pi r \Delta L \eta \displaystyle\frac{ dv }{ dr }$ |
En français, l'énoncé donné serait le suivant :
"Comme la force visqueuse est
| $ F_v =- S \eta \displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta z }$ |
et la surface du cylindre est
$S=2\pi R L$
où $R$ est le rayon et $L$ est la longueur du canal, la force visqueuse peut être exprimée comme
| $ F_v =-2 \pi r \Delta L \eta \displaystyle\frac{ dv }{ dr }$ |
où $\eta$ représente la viscosité et $dv/dr$ est le gradient de vitesse entre la paroi et l'écoulement.
ID:(3623, 0)
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Video
Vidéo: flux laminaire