Mécanique des fluides – Élément d’un premier parcours – 3e édition revue et augmentée

La mécanique des fluides joue un rôle crucial dans de nombreux phénomènes naturels, mais elle se retrouve également au cœur d’une multitude d’applications industrielles et d’activités humaines. Ce livre propose un parcours destiné à offrir une vision unifiée de cette discipline, en alliant analyse phénoménologique, conceptualisation physique et formulation mathématique. L’interconnexion de ces trois aspects sert à la fois de point de convergence et de guide méthodologique pour les trois sections de l’ouvrage.

Dans la première partie, nous élaborons les équations thermo-mécaniques du mouvement d’un fluide monophasique homogène. À partir de celles-ci, nous déduisons différents modèles d’écoulement (fluide parfait, visqueux, etc.) ainsi que des classes de mouvement (isovolume, barotrope, irrotationnel, etc.). La deuxième partie traite des écoulements de fluide parfait incompressible (écoulements à potentiel) et compressible (évolution isentropique et choc). Enfin, la dernière partie se concentre sur le fluide visqueux, en abordant les régimes de mouvement rampant et de couche limite laminaire, dynamique et thermique.

Nous intégrons également des éléments de perspective historique afin d’enrichir la compréhension des notions modernes. De nombreux exemples, soigneusement sélectionnés pour leur intérêt pédagogique, sont proposés sous forme d’exercices. Cet ouvrage s’adresse à un large public : étudiants de premier et deuxième cycles universitaires, élèves ingénieurs en formation initiale, ainsi que diplômés en cours de spécialisation, désireux de structurer ou de compléter des connaissances parfois éparses.

**Préface**
**Remerciements**
**Avertissement à la troisième édition**
**Introduction**

**Partie I : PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DES FLUIDES ET MODÈLES D’ÉCOULEMENTS**
1. DONNÉES PHYSIQUES ET OUTILS MATHÉMATIQUES
1. Les différents niveaux de description du mouvement
2. Le point de vue macroscopique et ses conséquences
3. Description mathématique du mouvement d’un fluide
4. Principes généraux d’étude du mouvement d’un fluide
5. Dérivation particulaire

2. CINÉMATIQUE DE L’ÉCOULEMENT
1. Préambule
2. Lignes et surfaces particulières d’un écoulement
3. Flux et débits
4. Cinématique des petits déplacements
5. Rotationnel et tourbillon
6. Application à la visualisation d’écoulements

3. BILANS FONDAMENTAUX DU MOUVEMENT D’UN FLUIDE
1. Objectifs du chapitre
2. Bilan de masse
3. Bilan de quantité de mouvement
4. Bilans d’énergies
5. Formulation eulérienne des équations globales de bilan

4. MODÈLES DE MOUVEMENT DE FLUIDES
1. Objectifs du chapitre
2. État de la mise en équation
3. Schémas constitutifs du modèle de Newton-Stokes
4. Le concept de fluide parfait
5. Le modèle général de Navier-Stokes
6. Les modèles simplifiés
7. Nombres caractéristiques du mouvement d’un fluide
8. Les modèles incompressibles en fonction du nombre de Reynolds

5. CLASSES D’ÉCOULEMENTS
1. Introduction
2. Écoulement irrotationnel
3. Écoulement isovolume
4. Écoulement barotrope

Ce livre se veut accessible et pédagogique, offrant à chacun les clés pour maîtriser cette science fascinante.