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Carreau committed Dec 26, 2010
1 parent 5fc521d commit d60d499
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24 changes: 12 additions & 12 deletions Hydro/hydro2.tex
Expand Up @@ -141,7 +141,7 @@ \subsection{Milieux continus (L. Euler, 1757, "Sur le mouvement des fluides")}

On part du potentiel $$\Phi_{LJ}(r) = 4U[(\frac{r_0}{r})^{12} - (\frac{r_0}{r})^6]$$ et on le perturbe.

$$ \Phi_{LJ}(r_e + \delta r) = -U + 0 + \frac{1}{2} (\delta r )^2 \derp{ ^2 \Phi_{LJ}}{r^2} \quad k_0 \approx \frac{U}{r_0^2}$$$k_0$ est la raideur du ressort qui modélise le lien entre deux molécules.
$$ \Phi_{LJ}(r_e + \delta r) = -U + 0 + \frac{1}{2} (\delta r )^2 \derp{2}{ \Phi_{LJ}}{r} \quad k_0 \approx \frac{U}{r_0^2}$$$k_0$ est la raideur du ressort qui modélise le lien entre deux molécules.

Remarque sur l'agitation thermique. $$\delta r_{kT} \approx \sqrt{kT \frac{r_0^2}{U}} \quad \frac{\delta r_{kT}}{r_0} = \sqrt{\frac{kT}{U}}$$

Expand Down Expand Up @@ -247,9 +247,9 @@ \subsection{Approche lagrangienne}
$\Derp{A}{t}$ est la dérivée lagrangienne (utile pour les lois de conservation), $\derp{A}{t}$ est le terme instationnaire, et $ \grad A \vec{U}$ est le terme convectif.

\begin{figure}%
\includegraphics[width=\columnwidth]{exemple_3.3.png}%
\includegraphics[width=\columnwidth]{exemple_3-3.png}%
\caption{Si on aspire l'air par le cône.}%
\label{exemple_3.3.png}%
\label{exemple_3-3.png}%
\end{figure}

$$ \Derp{U}{t} = \frac{U(x + \ud x ) ( U(x)}{\ud x/U} = U \derp{U}{x}$$
Expand Down Expand Up @@ -285,7 +285,7 @@ \subsection{Approche lagrangienne}

\begin{align}
\ud \vec{x}' &= \ud x + \bbar{grad U } \ud \vec{x} \delta t \\
\bbar{grad U) &= \frac{1}{2}( \bbar{grad U} + ^t \bbar{grad U }) + \frac{1}{2} \bbar{grad U - ^t \bbar{grad U }}\\
\bbar{grad U} &= \frac{1}{2}( \bbar{grad U} + ^t \bbar{grad U }) + \frac{1}{2} \bbar{grad} U - t \bbar{grad U }\\
&= \bbar{E} + \bbar{R}
\end{align}

Expand All @@ -304,7 +304,7 @@ \subsection{Approche lagrangienne}

On définit la notation :

$$ U_{ij} = \derp{U_i}{x_j}\delta t
$$ U_{ij} = \derp{U_i}{x_j}\delta t$$

En deux dimensions :

Expand All @@ -316,15 +316,15 @@ \subsection{Approche lagrangienne}
\end{align}

Pour l'extension en 2D :
$$ \bbar{E} &= \frac{1}{2} Tr[\bbar{1}] + (\bbar{E} - \frac{1}{2}Tr[\bbar{1}]$$
$$ \bbar{E} = \frac{1}{2} Tr[\bbar{1}] + (\bbar{E} - \frac{1}{2}Tr[\bbar{1}]$$
Pour l'extension en 3D :
$$ \bbar{E} = \frac{1}{3} Tr[\bbar{1}] + ( \bbar{E} - \frac{1}{3} Tr[\bbar{1}]) $$

\paragraph{exemple}

\begin{figure}%
\includegraphics[width=\columnwidth]{exemple_3.4_dilate.png}%
\includegraphics[width=\columnwidth]{exemple_3.4_deforme.png}
\begin{figure}%
\includegraphics[width=0.48\columnwidth]{exemple_3-4_dilate.png}
\includegraphics[width=0.48\columnwidth]{exemple_3-4_deforme.png}
\caption{}%
\label{exemple_3.4}%
\end{figure}
Expand All @@ -341,7 +341,7 @@ \subsection{Approche lagrangienne}
\begin{align}
\ud \vec{x'_1} &= \begin{matrice}{c} \ud x'_{11} \\ x'_{12} \end{matrice} \\
&= \begin{matrice}{c} \ud x_1 \\ 0 \end{matrice} + \begin{matrice}{cc} B & E_{12} \\ E_{12} & -B \end{matrice} \begin{matrice}{c} \ud x_1 \\ 0 \end{matrice} \\
&= \begin{matrice}{c} (1 + B)\ud x_1 \\ E_{12}\ud x_1 \\
&= \begin{matrice}{c} (1 + B)\ud x_1 \\ E_{12}\ud x_1 \end{matrice}\\
\ud \vec{x'_2}\begin{matrice}{c} \ud x'_{21} \\ x'_{22} \end{matrice} \\
&= \begin{matrice}{c} 0 \\ \ud x_2 \end{matrice} + \begin{matrice}{cc} B & E_{12} \\ E_{12} & -B \end{matrice} \begin{matrice}{c} 0 \\ \ud x_2 \end{matrice} \\
&= \begin{matrice}{c}E_{12}\ud x_2 \\(1 + B)\ud x_2 \end{matrice}
Expand Down Expand Up @@ -398,7 +398,7 @@ \subsection{\'Equation de Navier-Stokes}
\end{equation}

\subsection{La limite incompressible}
$$C^2 = \derp{p}{\rho}\right|_s \quad \Rightarrow \quad \delta p \approx \frac{1}{C^2}\delta p $$
$$C^2 = \left.\derp{p}{\rho}\right|_s \quad \Rightarrow \quad \delta p \approx \frac{1}{C^2}\delta p $$
$$\delta p \approx \rho U^2$$
donc $$\frac{\delta \rho}{\rho} \approx \left(\frac{U}{C}\right)^2 = M_a^2$$
$M_a = \frac{U}{C}$ est le nombre de Mach.
Expand All @@ -422,7 +422,7 @@ \part{\'Ecoulements visqueux}
\begin{itemize}
\item sur la vitesse (condition de non-glissement de Navier) $$\vec{u}_{\txt{fluide/paroi}} = \vec{v}_{\txt{paroi}}$$
Exceptions : les écoulements de gaz dilué (il peut y avoir glissement à la paroi), polymères, fluides non mouillants
\item sur les contraintes (à la traversée d'une interface entre deux fluides, on doit écrire la continuité de la contrainte de cisaillement : $$ \eta_1 \derp{u_{1x}}{y} = \eta_2 \derp{u_{2x}}{y}$$ Cas particulier d'une surface libre $$\derp{u_{libre}}{y}\right|_{\txt{interface}}=0$$
\item sur les contraintes (à la traversée d'une interface entre deux fluides, on doit écrire la continuité de la contrainte de cisaillement : $$ \eta_1 \derp{u_{1x}}{y} = \eta_2 \derp{u_{2x}}{y}$$ Cas particulier d'une surface libre $$\left.\derp{u_{libre}}{y}\right|_{\txt{interface}}=0$$
\item Saut de pression et de contrainte normale à la traversée d'une interface courbe (équation de Laplace).
\end{itemize}

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