19.6
Dans le mouvement des fluides dans des conditions visqueuses, la contrainte de cisaillement est directement proportionnelle à la déformation du fluide. Dans les fluides newtoniens incompressibles, cette contrainte varie linéairement avec le taux de déformation.
Les contraintes normales dépendent de la pression et des taux de déformation dans des directions spécifiques, définissant le comportement d’écoulement du fluide sous différentes pressions.
Les contraintes de cisaillement agissent de manière tangentielle, décrivant comment les différentes couches de fluide glissent les unes sur les autres, reliant les contraintes aux changements de vitesse entre les couches.
La substitution de ces relations de contrainte dans des équations différentielles de mouvements forme les équations de Navier-Stokes, qui équilibrent des forces telles que l’inertie, la pression et la gravité dans un fluide visqueux.
Le terme d’inertie capture l’accélération du fluide, montrant comment un fluide en mouvement résiste aux changements soudains de vitesse ou de direction.
Les gradients de pression entraînent le mouvement du fluide des zones de haute pression vers les zones de basse pression, tandis que les termes visqueux représentent le frottement interne dans le fluide.
Chaque équation directionnelle capture les forces internes, telles que la viscosité, et les forces externes, telles que la gravité, prédisant la réponse du fluide dans diverses conditions.
Les équations de Navier-Stokes peuvent être simplifiées pour les scénarios d’écoulement stationnaire ou laminaire, ce qui permet une analyse plus simple dans des scénarios contrôlés tels que les écoulements de couche limite et de Couette.
Pour les fluides newtoniens incompressibles, où la densité reste constante, les contraintes présentent une relation linéaire avec le taux de déformati…
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