TP Mecanique de Fluide
TP Mecanique de Fluide
TP Mecanique de Fluide
TRAVAUX PRATIQUES
COMPTE-RENDU TP1
TP 1 : Mécanique des fluides
Préparée par :
Vale issa
Mené Aly Cheikh
Maham sidi el houssein
I. Introduction :
La conduction thermique est le processus par lequel la chaleur est transférée à travers
un matériau sans déplacement macroscopique de celui-ci. Ce phénomène repose sur les
interactions entre les particules du matériau : les particules proches d'une source chaude
absorbent de l'énergie thermique, vibrent plus rapidement, puis transmettent cette
énergie aux particules adjacentes par collision, assurant ainsi le transfert de chaleur. La
vitesse de transfert de chaleur par conduction dépend du coefficient de conductivité
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TP 1 : Mécanique des fluides
Lorsqu'une extrémité d'un matériau est chauffée, par exemple en plaçant un bout de métal sur une
flamme, les particules à proximité de la source de chaleur absorbent de l'énergie thermique. Ces
particules, plus agitées, transmettent ensuite cette énergie aux particules voisines par collisions
successives. Ce processus se propage le long du matériau jusqu'à ce que l'énergie thermique soit
uniformément répartie, créant ainsi un gradient de température.
Le transfert de chaleur par conduction est régi par la loi de Fourier, qui établit que le flux de chaleur
(𝑄) à travers un matériau est proportionnel à la surface de contact (S), à la différence de température
entre les deux côtés du matériau (ΔT), et inversement proportionnel à l'épaisseur du matériau (e).
Cette relation est généralement exprimée par l'équation :
𝑄=−
1. Méthode gravimétrique :
But :
Cette expérience consiste à effectuer plusieurs essais afin de déterminer une valeur moyenne
de la masse volumique et la densité pour chaque liquide on utilisant les formules suivantes :
Après ce travail on va chercher l’incertitude des masses volumiques pour chaque fluide.
Manipulation :
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TP 1 : Mécanique des fluides
Cette méthode consiste à peser les masses de 3 types de liquide différents (eau de robinet,
huile végétale, eau saturée en sel et eau chaud) par une balance électronique et ses volumes
en utilisant la fiole jaugée.
Résultats de pesage :
Figure1 : Fiole jaugée sèche Figure2 : Fiole jaugée Figure3 : Fiole jaugée+eau sèche+eau de
robinet saturé en sel
V (cm3) m(g)
Essai E1 E2 E3 E4 E5
Résultats des masses volumiques pour chaque essai des différents fluides :
V (m3) (kg/m3)
Essai E1 E2 E3 E4 E5
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Résultats de calcul :
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1) X̅ = Σ masse volumique huile /N=916,9Kg/m
3
2) =2,32Kg/m
3
3) σ = √S=1,52Kg/m
4) ν = n-1=5-1=4 et 1-P=1-0,95=0,05
3
5) =1,88Kg/m
6) % = =0,002=0,2%
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Manipulation :
Un tube manométrique remplir avec deux liquides non miscible ;
L’expérience consiste à :
- Verser de l’eau pure de masse volumique 103kg/m3 dans un tube en U sur une hauteur de
quelques centimètres.
- Ajouter dans l’une des branches une quantité de l’huile végétale de masse volumique
inconnue de hauteur h1.
P0
P2
P1
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Méthode de calcul :
𝑃1 − 𝑃0 = 𝜌ℎ𝑢𝑖𝑙𝑒. 𝑔. ℎ1
𝑃1 − 𝑃2 = 𝜌𝑒𝑎𝑢. 𝑔. ℎ2
E1 7 6,5 928,57
Donc :
Fluide : Masse volumique 𝜌 (kg/m3) : Densité d :
Huile végétale 916,99±1,88 ≈0,9
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TP 1 : Mécanique des fluides
3. Interprétations :
On peut interpréter que l’eau saturé en sel et plus dense que l’eau de robinet car :
𝜌𝑒𝑎𝑢 < 𝜌𝑒𝑎𝑢 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟é 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑙 ⇒ 𝑑𝑒𝑎𝑢 < 𝑑𝑒𝑎𝑢 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟é 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑙
Mais l’huile est moins dense que l’eau de robinet car : 𝜌ℎ𝑢𝑖𝑙𝑒 < 𝜌𝑒𝑎𝑢 ⇒ 𝑑ℎ𝑢𝑖𝑙𝑒 < 𝑑𝑒𝑎𝑢
Et pour l’eau chaude, à une température de 40°C, est moins dense que l’eau à une
température ambiante de 20°C : 𝜌𝑒.𝑐ℎ < 𝜌𝑒.𝑎𝑚𝑏 ⇒ 𝑑𝑒.𝑐ℎ < 𝑑𝑒.𝑎𝑚𝑏
Donc, lorsque la masse volumique d’une matière est faible par rapport à l’eau, cette matière
flotte sur l’eau et vis vers ça.
𝝁
La viscosité dynamique s’exprime en pascale. Seconde (Pa.s) ou en poiseuille
(PI).Elle représente la proportionnalité entre la force qu’il faut exercer sur plaque et la
variation de vitesse des veines de fluide entre les 2 faces de la plaque.
La viscosité cinématique (m²/s). Elle représente le temps d’écoulement d’un
liquide. (1 Stokes=10-4 m²/s)
Manipulation :
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TP 1 : Mécanique des fluides
La viscosité est mesurée par un dispositif appelé viscosimètre à chute de bille, Cette
expérience consiste à :
Bille en acier
Résultat de calcul :
Données de calcul :
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4/3
Avec volume de la bille : 𝑉𝑏𝑖𝑙𝑙𝑒 = π 𝑟3
Résultats de calcul :
Liquide t(s) 𝜇(𝑃𝑎. 𝑠) 𝜈(𝑚2/𝑠)
Interprétation :
L’huile végétale est plus visqueuse que l’eau en générale : 𝜈ℎ𝑢𝑖𝑙𝑒 > 𝜈𝑒𝑎𝑢
Par contre l’eau chaude est moins visqueuse que l’eau à une température ambiante :
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IV. Conclusion :
La viscosité cinématique est le quotient de la viscosité dynamique par la masse volumique
du fluide. Elle représente la capacité de rétention des particules du fluide et quantifie sa
capacité à s’épancher.