La mécanique des fluides se trouve au coeur de multiples applications dans le domaine de l’ingénierie ou de la recherche. Le cours vise à établir et à affermir les bases de cette discipline.Il est conçu pour s’adresser tant aux élèves qui désirent se limiter à l’obtention d’un bagage général solide sur le sujet, qu’aux élèves qui entrevoient de poursuivre l’année prochaine un ou plusieurs approfondissements dans cette spécialité.

Le cours de mécanique des fluides MEC432 pose les bases fondamentales de cette discipline. Le cours débute par une mise en perspective de la notion de fluide en regard de la physique et de la thermodynamique (leçon 1) : Qu’est ce qui distingue les différents fluides ? Qu’est-ce qu’un fluide newtonien … Nous déclinerons ensuite les principes fondamentaux de la cinématique (leçon 2), de la dynamique et de l’énergétique (leçon 3), dont les principes aboutissent aux équations fondamentales de la mécanique des fluides newtoniens : les équations de Navier-Stokes. Ces équations, bien que réputées parmi les plus ardues de la physique, sont quotidiennement analysées et calculées par de très nombreux ingénieurs et chercheurs. Nous présenterons alors les approximations qui facilitent cela, notamment celle du « fluide parfait » ou celle du «fluide incompressible », en insistant sur leurs conditions physiques de validité (leçon 4). Nous étudierons ensuite comment l’on peut encore réduire le niveau de complexité de ces problèmes jusqu’à s’affranchir parfois de toute résolution mathématique, cela grâce à l’analyse dimensionnelle et aux principes de la similitude sur lesquels repose l’expérimentation en mécanique des fluides (leçon 5). Nous approfondirons alors l'approximation du fluide parfait qui fonde une grande partie des applications historiques de la mécanique des fluides (leçon 6). Nous irons ensuite explorer un versant plus récent de la discipline qui est la dynamique de vorticité (leçon 7). Enfin, après avoir raccordé ces deux derniers points de vue au cours d’une leçon sur le modèle de la couche limite (leçon 8), nous terminerons ce cours par une introduction à la turbulence qui constitue aujourd'hui l’une des principales frontières de notre compréhension de la mécanique des fluides (leçon 9).

Niveau requis : Mécanique des milieux continus (MEC 431)

Dernière mise à jour : mardi 2 avril 2013