Mécanique des Fluides 2020-2021
Marc Fermigier
ESPCI Laboratoire PMMH Nikita Kavokine
ENS, LPS
Modification des ondes de surface avec une structure élastique
Antonin Eddi, Lucie Domino, Federigo Ceraudo (PMMH)
Alan Tassin (Ifremer Brest)
La voile aux JO 2024 à Marseille
Nacra17 foiler mixte 2018
Olymp 2020
49er H + 49erFx F 1995
Olymp. 2000 iFoil H + F
KiteFoil mixte
470 mixte 1963 Olymp. 1976
Laser H + Laser Radial F 1970
Olymp 1996
Offshore mixte Olymp 2024
Du Carbone à l’Or Olympique
La mécanique des fluides dans les organismes vivants et l’environnement
La mécanique des fluides dans les systèmes artificiels et l’industrie
Reste-t-il des questions fondamentales dans
une science du 19 ème siècle ?
1mm 1cm 1m 10 m
1µm 10µm 100µm
L
F
1pN 10pN 0,1N 1MN
Ecoulement dominé par la viscosité Ecoulement dominé par l’inertie
La mécanique des fluides et la propulsion animale
E. Coli Chlamydomonas
Paramecium D. Exulans
Libellula
Orcinus Orca Clione limacina
Diptera Scomber scombrus
L
1mm 1cm 1m 10 m
1µm 10µm 100µm 100 m 1km 100 km 1000 km
La mécanique des fluides dans l’environnement
Ecoulement dans les roches poreuses
Cyclones Tornades et trombes
Transport du sable
Samares
Circulation océanique Transport de sédiments
Pluie
La mécanique des fluides dans les systèmes artificiels et l’industrie
1mm 1cm 1m 10 m
1µm 10µm 100µm
L
Flammes Surfaces superhydrophobes
Systèmes microfluidiques Aérodynamique
automobile
Aéronautique Voile
Hydraulique
Nanotubes
Mélangeur
Des véhicules plus efficaces ?
C x = 0,26
50 km/h en ville 4l /100 km
T = ρV 2 SC x 50 km/h en ville 15l /100 km
Projet Loremo Cx = 0,20 50 km/h en ville
< 2l/100km
Production annuelle (TWh)
0 40000 80000 120000 160000
1900 1903 1906 1909 1912 1915 1918 1921 1924 1927 1930 1933 1936 1939 1942 1945 1948 1951 1954 1957 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 2014
Charbon Gaz Pétrole Nucléaire Hydro Autres Renouv.
Production annuelle (TWh)
0 400 800 1200 1600
1900 1903 1906 1909 1912 1915 1918 1921 1924 1927 1930 1933 1936 1939 1942 1945 1948 1951 1954 1957 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 2014
Coal Gas Oil Nuclear Hydro Other Renewables
Monde
France
Production d’énergie primaire
Assez d’énergie dans le vent ?
V ≈ 10m / s , S ≈ 7500m 2 , ρ air ≈ 1kg / m 3
Energie cinétique :
1
2 ρ air V 2
P = 3 MW = 2000 fers à repasser
1
2 ρ air V 2 SV
Puissance disponible :
ou dans les vagues ?
Projet danois WaveDragon
Projet britannique Pelamis
Une vieille science, mais toujours active
1700 : Newton Notion de frottement fluide
1740 : Bernoulli, Euler Mouvement de fluide parfait
1820 - 1845 : Navier, St Venant, Stokes Description du mouvement avec viscosité 1844 : Poiseuille, Hagen Ecoulement de fluide visqueux dans un tube
1875 : Boussinesq Premières théories sur la turbulence 1900 : Prandtl Notion de couche limite
Eiffel Souffleries
Marey Chronophotographie, cinéma
Quelques repères historiques :
Quelques axes de recherche modernes
Echelles nanoscopiques
Turbulence et simulation numérique Interfaces (au sens large) :
Biophysique (par ex. vol instationnaire)
Géophysique externe : dynamique atmosphérique et océanique
Interactions fluides/structures
Dans le dernier numéro de Physical Review Fluids :
Superhydrophobic drag reduction in high-speed towing tank
Dans le dernier numéro de Journal of Fluid Mechanics :
Kicked drops
Pierre Chantelot, Martin Coux, Lucie Domino, Benoît Pype, Christophe Clanet, Antonin Eddi, and David Quéré
Phys. Rev. Fluids 2018
Gallery of Fluid Motion 2018
Gallery of Fluid Motion 2019
https://gfm.aps.org/meetings/dfd-2020/5f5c0684199e4c091e67bc8c
