Expériences de mécanique des fluides Conséquences et applications du théorème de Bernoulli

Relation de Bernoulli Cours de mécanique des fluides

Tube de Venturi

Dans le rétrécissement (2) la vitesse du fluide est la plus élevée : La relation de Bernoulli indique qu'en ce point la pression est la plus faible.

Débitmètre à Venturi (ref : document Hendress Hauser)	Un exemple de belle dimension !!

Aspirer en soufflant (effets Coanda et Venturi)

Lévitation d'une balle :

Une balle de ping-pong reste en lévitation lorsqu'elle est placée dans un jet d'air vertical provenant par exemple d'un sèche-cheveux. Si la balle se déplace latéralement, la vitesse d'écoulement devient plus grande en A qu'en B.  La différence de pression pB - pA (>0) ramène la balle au centre du jet assurant la stabilité de l'équilibre.  On peut même incliner le jet d'un angle assez grand (» 45 °) par rapport à la verticale sans que la balle ne tombe.   Voir  la  vidéo

 

Variante dans un entonnoir retourné : Lorsque l'on place la balle de ping-pong sous un entonnoir retourné, en soufflant assez fort et régulièrement dans l'entonnoir, on maintient la balle "collée" sous ce dernier.  La vitesse de l'air est plus grande au dessus de la balle (A) qu'en dessous (B).  La différence de pression pB - pA (>0) produit sur la balle des forces pressantes dont la résultante est dirigée vers le haut, plaquant la balle vers le fond de l'entonnoir.

Lévitation d'une feuille de papier  Lorsqu'on souffle dans un entonnoir retourné sur une feuille de papier, on arrive à soulever la feuille, ce qui est paradoxal puisque le jet est soufflé vers le bas.  Pour réussir cette expérience, il convient de plier légèrement deux bords de la feuille de façon qu'elle ne soit pas appliquée trop près du support.

Aspiration de deux feuilles de papier Lorsqu'on tient deux feuilles de papier l'une en face de l'autre et que l'on souffle dans l'espace libre entre elles, les feuilles se rapprochent au lieu de s'écarter. Expérience avec 2 plaques métalliques

Autres exemples

Autres applications : le vaporisateur, la portance des ailes d'avion, le profil de voiture, l'effet Magnus, la voile de Flettner…

Voir aussi : Fluides réels, viscosité, tension superficielle

Autres ressources disponibles
Cours de mécanique des fluides (BTS industriels)  Cours de fluidique (bac STL PLPI) des  exercices de fluidique (bac STL PLPI) des notices de travaux pratiques (bac STL PLPI)	résolution de l'équation de Colebrook (BTS Cira) le phénomène de cavitation (dans les pages BTS CIRA)  Expérience de Reynolds  Viscosité dynamique et cinématique Analyse dimensionnelle

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