Introduction à la mécanique des fluides – Collection Sciences Mécaniques : de l’étudiant au chercheur

Depuis toujours, les fluides fascinent les chercheurs. Cependant, de nombreux problèmes demeurent à résoudre, tant sur le plan théorique que pratique. Par exemple, la modélisation de la turbulence, la compréhension de l’atomisation des gouttelettes, les écoulements dans des microsystèmes et les flux biologiques sont quelques-uns des défis à relever. Cet ouvrage propose une introduction à la mécanique des fluides, destinée principalement aux étudiants en deuxième année de Licence en Mécanique, Mathématiques ou Physique.

L’objectif principal consiste à présenter les lois et notions fondamentales applicables aux milieux fluides, tout en les illustrant par des exemples simples et des exercices corrigés. La collection « Sciences mécaniques : de l’étudiant au chercheur » couvre un large éventail d’applications dans divers domaines de la connaissance humaine. On y trouve les sciences de l’ingénieur (fabrication mécanique, génie civil, bâtiment, travaux publics, génie électrique, génie des procédés, thermique…), les sciences de la Terre et de l’Univers (sismique, géologie, océanographie, sciences de l’atmosphère, astrophysique…), ainsi que les sciences de la vie et de la santé (médecine, biomécanique, sport, imagerie médicale, environnement…) et les sciences humaines et sociales (urbanisme, architecture, ergonomie…).

Tous ces domaines s’articulent autour de deux pôles majeurs : la mécanique des solides et la mécanique des fluides, souvent interconnectés avec d’autres disciplines, comme la biomécanique ou la mécatronique. La frontière entre ces deux pôles n’est d’ailleurs pas toujours nette, comme le montre l’exemple de la rhéologie ou des matériaux poreux et granulaires. Avant d’aborder ces applications, il est essentiel d’apprendre à modéliser les phénomènes physiques, en lien étroit avec l’observation et l’expérience. Cette démarche, qui exige une rigueur scientifique, peut intimider certains étudiants de Licence si l’apprentissage n’est ni progressif ni suffisamment structuré.

Une fois les connaissances de base acquises et assimilées, l’étudiant peut progressivement se spécialiser dans un domaine particulier. À ce stade, il a besoin d’ouvrages d’approfondissement qui l’orientent, s’il le souhaite, vers une carrière de chercheur. La collection « Sciences mécaniques : de l’étudiant au chercheur » vise donc à offrir aux étudiants des ressources adaptées à leur parcours, pour chacun des trois cycles : Licence, Master et Doctorat, tout en garantissant une présentation pédagogique et progressive.