Notion de particule fluide
Définition : Particule fluide
Une particule fluide est un "petit élément de fluide", suffisamment petit pour que l'on puisse considérer que ses propriétés sont homogènes (pression, masse volumique, vitesse... identiques en tout point de la particule fluide), mais elle contient un nombre suffisamment grand de molécules pour que l'on puisse oublier leur individualité.
Remarque : La particule fluide est déformable !
Comme tous les "volumes élémentaires" classiques (terme ici abusif, car le volume d'une particule fluide peut varier), elle subit des mouvements de translation et rotation. Mais puisqu'elle est "fluide", elle est en outre susceptible de se déformer. Par conséquent, sa masse est constante, mais son volume et sa forme peuvent éventuellement varier le long de l'écoulement et/ou en fonction du temps.
Rappel : Forces agissant sur une particule fluide
On distingue deux types de forces agissant sur une particule fluide :
les
forces volumiques, qui agissent sur le centre d'inertie (barycentre) de la particule fluide. On peut citer comme exemple le poids de la particule fluide dans le champ de pesanteur, la force électrique agissant sur une particule fluide chargée dans un champ électrique, la force magnétique dans un champ ou encore la force d'inertie dans un repère non galiléen (tournant par exemple) ;
les
forces surfaciques(ouforces de contact) s'exercent sur la surface de la particule fluide. En mécanique des fluides, on rencontre essentiellement :la force de pression, perpendiculaire à la surface, est toujours présente, que le fluide soit au repos ou non ;
la contrainte visqueuse, liée aux frottements lors d'un mouvement, est tangentielle à ce mouvement.
Notion fondamentale : Lois de conservation
Les lois fondamentales de la mécanique des fluides sont les mêmes que celles de la mécanique classique : conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie.