Notions élémentaires



La mécanique des fluides pourrait être définie comme la sous partie de la mécanique qui étudie le comportement des fluides (liquides, gaz) lorsqu'ils sont soumis à des contraintes extérieures. Une telle définition mérite quelques précisions:


Notion de fluide :

Il est assez difficile de caractériser ce qu'est un fluide sans le définir par rapport à d'autres milieux. On peut ainsi le caractériser grace à des milieux qui lui sont proches, la notion de fluide pourrait alors être détaillée comme un etat de la matière où l'on ne trouve pas d'organisation spatiale périodique des atomes (comme dans tout cristal à l'état solide), et à l'opposé où l'on ne trouve pas non plus de molécule en agitation libre (comme dans les gaz). On peut alors distinguer des sous-classes de fluides :

- le fluide parfait ou idéal : qui ne connaît aucune contrainte de cisaillement quelque soit la vitesse de déformation
- fluide newtonien : pour lequel la relation entre contrainte et vitesse de déformation est linéaire
- fluides à comportement non-linéaires
... et encore beaucoup d'autres...


Notion de particule fluide :

Une fois de plus voici une notion fondamentale de la mécanique des fluides qui se définit par rapport à d'autres notions. Pour celle là il faut considérer les différentes échelles caractéristiques : macroscopique et microscopique. A l'échelle macroscopique, dans la mesure où l'on ne peut concevoir un fluide que comme un ensemble, le caractériser physiquement qu'en certains points comme on peut le faire en mathématique est incohérent. Il faut donc pouvoir considérer des sous-domaines, tout à la fois assez petit (infinitésimal à l'échelle macroscopique) pour qu'on ne puisse distinguer aucune hétérogénéité spatiale entre les molécules qu'ils contiennent, et à la fois assez grand pour qu'ils puissent tout de même contenir un nombre important de molécules. De tels domaines c'est ce qu'on appelle la particule fluide ils correspondent donc au niveau infinitésimal à l'échelle du continu.