Hydrodynamique physique 3e édition (2012)
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ParJohn Hinch (Auteur)
Livre numérique
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Une approche physique de la mécanique des fluides, proposée dès sa version initiale (1991) par les trois enseignants chercheurs auteurs d'Hydrodynamique physique, a connu un grand succès. Ce livre, devenu rapidement un classique en France et à létranger, a été réédité dix ans plus tard dans une version considérablement enrichie, suite à de nombreux échanges avec les collègues et les étudiants qui l'avaient utilisé.
Après un nouvel intervalle de dix ans, cet ouvrage a été revu en profondeur tout en conservant son style qui privilégie les arguments physiques, les raisonnements intuitifs et les calculs simples ; il donne une large part aux approches expérimentales et présente une iconographie renouvelée. Dans cette nouvelle édition, l'image joue un rôle accru en tirant souvent parti des nouveaux outils numériques, comme en témoigne le cahier central en couleurs destiné à stimuler la curiosité du lecteur.
Il était devenu indispensable de prendre en compte les évolutions considérables de l'hydrodynamique qui associe de plus en plus étroitement physiciens et mécaniciens ; le contenu de la présente édition reflète également une ouverture croissante vers dautres domaines des sciences expérimentales telles que les sciences de la nature et du vivant, le génie des procédés ou les sciences de l'environnement. Cet ouvrage intéressera donc les chercheurs et les ingénieurs de tous ces domaines, à côté des physiciens et des mécaniciens.
Ce livre fournit un panorama extrêmement riche des écoulements de la matière, fluide ou presque fluide. De plus, il ne s'égare jamais dans les calculs, qui peuvent être vus comme des exercices d'application, avant d'en avoir dégagé des principes. Le même souci pédagogique qui caractérisait les versions précédentes a été conservé : les étudiants de licence et de master, ainsi que les élèves des classes préparatoires et les élèves-ingénieurs pourront donc en faire un usage particulièrement fructueux.
Table des matières
| Hydrodynamique physique 3e édition (2012) | 1 |
|---|---|
| Préface | 4 |
| Table des matières | 6 |
| Introduction | 16 |
| Chapitre 1 : Physique des fluides | 20 |
| 1.1 L’état liquide | 20 |
| 1.2 Coefficients macroscopiques de transport | 27 |
| 1.3 Modèles microscopiques des coefficients de transport | 38 |
| 1.4 Effets de surface et tension superficielle | 48 |
| 1.5 Diffusion de rayonnements dans les fluides | 65 |
| 1.6 Coefficients de transport de fluides | 78 |
| Chapitre 2 : Transport de la quantité de mouvement et régimes d’écoulement | 80 |
| 2.1 Transports diffusif et convectif de quantitéde mouvement dans les écoulements | 81 |
| 2.2 Modèles microscopiques de la viscosité | 87 |
| 2.3 Comparaison entre les mécanismes de diffusion et de convection | 93 |
| 2.4 Description de différents régimes d’écoulement | 98 |
| Chapitre 3 : Cinématique des fluides | 104 |
| 3.1 Description du mouvement d’un fluide | 104 |
| 3.2 Déformations dans les écoulements | 109 |
| 3.3 Conservation de la masse dans un fluide en écoulement | 120 |
| 3.4 Fonction de courant | 125 |
| 3.5 Visualisations et mesures de vitesse et de gradient de vitesse dans les écoulements | 132 |
| Chapitre 4 : Dynamique des fluides visqueux, rhéologie, écoulements parallèles | 144 |
| 4.1 Forces de surface | 144 |
| 4.2 Équation du mouvement d’un fluide | 151 |
| 4.3 Conditions aux limites dans les écoulements fluides | 155 |
| 4.4 Les fluides non newtoniens | 159 |
| 4.5 Écoulements unidirectionnels de fluides visqueux newtoniens | 178 |
| 4.6 Écoulements unidirectionnels simplesd e fluides non newtoniens indépendants du temps | 198 |
| Chapitre 5 : Équations de bilan | 210 |
| 5.1 Équation de bilan de masse | 210 |
| 5.2 Bilan de quantité de mouvement | 211 |
| 5.3 Bilan d’énergie cinétique – équation de Bernoulli | 217 |
| 5.4 Applications des équations de bilan de quantité de mouvement et d’énergie | 229 |
| Chapitre 6 : Écoulements potentiels | 244 |
| 6.1 Introduction | 244 |
| 6.2 Définitions, propriétés et exemples d’écoulements potentiels | 246 |
| 6.3 Forces sur un obstacle dans un écoulement potentiel | 265 |
| 6.4 Ondes linéaires à la surface d’un fluide parfait | 275 |
| 6.5 Analogie électrique des écoulements potentiels bidimensionnels | 283 |
| 6.6 Potentiel complexe des vitesses | 286 |
| Chapitre 7 : Vorticité, dynamique du tourbillon, écoulements en rotation | 302 |
| 7.1 La vorticité : définition, exemple des filaments de tourbillons rectilignes | 303 |
| 7.2 Dynamique de la circulation de la vitesse d’écoulement | 314 |
| 7.3 Dynamique de la vorticité | 325 |
| 7.4 Exemples de répartition de vorticité concentrée sur des lignes singulières | 332 |
| 7.5 Tourbillons, vorticité et locomotion dans l’air et dans l’eau | 345 |
| 7.6 Fluides en rotation | 351 |
| 7.7 Vorticité, rotation et écoulements secondaires | 379 |
| Chapitre 8 : Écoulements quasi parallèles – Approximation de lubrification | 392 |
| 8.1 Approximation de lubrification | 392 |
| 8.2 Écoulements de films liquides à surface libre – hydrodynamique du mouillage | 411 |
| 8.3 Chute d’un jet liquide cylindrique | 427 |
| Chapitre 9 : Écoulements à petit nombre de Reynolds | 436 |
| 9.1 Les écoulements à petit nombre de Reynolds | 437 |
| 9.2 Équation du mouvement à petit nombre de Reynolds | 440 |
| 9.3 Forces et moments s’exerçant sur un solide en mouvement | 453 |
| 9.4 Déplacement d’une sphère dans un fluide visqueux | 462 |
| 9.5 Limites de la description de Stokes des écoulements à faible nombre de Reynolds | 477 |
| 9.6 Dynamique des suspensions | 482 |
| 9.7 Écoulements dans les milieux poreux | 488 |
| Chapitre 10 : Transports couplés. Couches limites laminaires | 510 |
| 10.1 Introduction | 511 |
| 10.2 Structure de la couche limite près d’une plaque plane dans un écoulement uniforme | 512 |
| 10.3 Équations de mouvement dans la couche limite – théorie de Prandtl | 514 |
| 10.4 Profils de vitesse dans les couches limites | 520 |
| 10.5 Couche limite laminaire en présence d’un gradient de pression externe : décollement des couches limites | 527 |
| 10.6 Aérodynamique et couches limites | 535 |
| 10.7 Sillage et jet laminaire | 543 |
| 10.8 Couches limites thermiques et massiques | 551 |
| 10.9 Flammes | 569 |
| Chapitre 11 : Instabilités hydrodynamiques | 582 |
| 11.1 Une approche globale des instabilités : le modèle de Landau | 583 |
| 11.2 Instabilité de Rayleigh-Bénard | 592 |
| 11.3 Autres exemples d’instabilités fermées | 606 |
| 11.4 Instabilités d’écoulements ouverts | 615 |
| Chapitre 12 : Turbulence | 628 |
| 12.1 Une longue histoire | 629 |
| 12.2 Les équations de base | 630 |
| 12.3 Expressions empiriques du tenseur de Reynolds et applications aux écoulements libres | 640 |
| 12.4 Écoulements turbulents libres : jets, sillages | 644 |
| 12.5 Écoulements près d’une paroi solide | 653 |
| 12.6 Turbulence homogène – théorie de Kolmogorov | 674 |
| 12.7 Autres aspects de la turbulence | 685 |
| Références bibliographiques | 690 |
| Index | 702 |
| Cahier couleurs | 709 |
Accessibilité
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Compléments
Détails du livre
- Éditeur
- EDP Sciences
- Collection
- SAVOIRS ACTUELS
- Catégorie
- Mécanique des fluides
- Parution
- Septembre 2012
- Pages
- 724
- Chapitres
- 87
- Langue
- Français
- ISBN Papier
- 9782759805617
- ISBN PDF
- 9782759808939