IPST : Licence LPAI – L3-S5 Mécanique des Fluides (Daniel Huilier) Contrôle Continu 1/ 2008-2009
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IPST : Licence LPAI – L3-S5 Mécanique des Fluides (Daniel Huilier) Contrôle continu du Jeudi 11 décembre 2008
13h45-14h45
Toutes notes et documents autorisées, ainsi que les calculatrices sauf les ouvrages.
Première partie : QCM (10 points)
Cocher la(les) case(s) justes, réponses multiples possibles, Cochage bien identifié Barême : 1 point/réponse globale correcte, sinon 0
A) Un écoulement en conduite est laminaire pour un nombre de Reynolds :
□ □ □
Inférieur à 200 inférieur à 1500 supérieur à 3500
B) Le nombre de Reynolds représente le rapport entre les forces :
□ □ □
D’inertie et de pression de pression et de viscosité d’inertie et de viscosité
C) Quelle est l’unité possible (physiquement correcte sur le plan dimensionnel) d’une viscosité cinématique :
□ □ □
Pa.s m2 /s Poiseuille (Pl)
D) Un écoulement est dit hypersonique si le nombre de Mach (rapport de la vitesse du fluide/vitesse locale du son) est :
□ □ □
est supérieur à 4 est inférieur à 0,5 est de l’ordre de 0.95
E) On peut (ou pourra) correctement simuler l’écoulement turbulent autour d’un avion complet, avec les ordinateurs les plus performants :
□ □ □
De nos jours ? d’ici à 5 ans ? d’ici 50 ans ?
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F) Des 4 chercheurs Reynolds, De Vinci, Hagen, Poiseuille, lesquels sont-ils contemporains (de la même époque) :
□
De Vinci & Reynolds□
Poiseuille & Hagen□
Reynolds & Poiseuille□
Reynolds & Hagen□
Hagen & de Vinci□
De Vinci & Poiseuille G) Dave Scott, lors de la Mission Appolo 15, 1971, sur la Lune, a lâché d’une même hauteur et simultanément une plume et un marteau. Résultat :□
la plume a touché le sol lunaire plus tard que le marteau□
la plume et le marteau ont touché le sol lunaire en même tempsH) Quel est l’ordre de grandeur de la vitesse de chute limite d’un grain de sable de rayon R = 50 μm dans de l’eau
□ □ □
0.53 m/s 0.014 m/s 0.00021 m/s I) La traînée d’un corps en déplacement dans un fluide est induite par des forces :
□ □ □
De pression De viscosité de pression et de viscosité
J) Dans un fluide compressible, le coefficient de traînée est fonction :
□ □ □
Du nombre de Reynolds Du nombre de Mach des nombres de Reynolds et de Mach
Exercice (barême : 10 points)
Une huile de viscosité dynamique et de densité 0.9 s’écoule dans une conduite lisse de section circulaire dont le diamètre est de D = 0.020 m.
/ 2
. 40 .
0 Ns m
μ =
a) quelle est la perte de charge (différence de pression p1− p2) si la conduite est horizontale, de longueur L = 10 m et si le débit est de , étant la pression d’entrée (amont), étant la pression de sortie (aval).
s m x
Q=2.0 10−5 3/ p1 p2
b) quelle doit être l’inclinaison (angle θ) de la conduite pour que les pressions d’entrée et de sortie soient les mêmes ( p1 = p2) à ce débit.
c) dans les conditions d’écoulement de la partie b), quelle est la pression à mi-chemin (5 mètres) de la conduite si la pression d’entrée p1 est de 200 kPa.
d) En admettant que le débit est à présent de , le cas b) est-il encore physiquement possible
s m x
Q=1.0 10−4 3/ e) Calculez la contrainte à la paroi pour les 2 débits
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History
It was developed independently by Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen (1797-1884) and Jean Louis Marie Poiseuille.
Poiseuille's law was experimentally derived in 1838 and formulated and published in 1840 and 1846 by Jean Louis Marie Poiseuille (1797-1869). Hagen did his experiments in 1839.
Sir George Gabriel Stokes, 1st Baronet FRS (13 August 1819–1 February 1903), was a mathematician and physicist, who at Cambridge made important contributions to fluid dynamics (including the Navier–Stokes equations), optics, and mathematical physics (including Stokes' theorem). He was secretary, then president, of the Royal Society.
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