Introduction : viscosité dynamique et cinématique
VISCOSITE CINEMATIQUE et DYNAMIQUE
Sous l'effet des forces d'interaction entre les molécules de fluide et des forces d'interaction entre les molécules de fluide et celles de la paroi, chaque molécule de fluide ne s'écoule pas à la même vitesse. On dit qu'il existe un profil de vitesse
Si on représente par un vecteur, la vitesse de chaque particule située dans une section droite perpendiculaire à l'écoulement d'ensemble, la courbe lieu des extrémités de ces vecteurs représente le profil de vitesse.
La force de frottement F qui s'exerce à la
surface de séparation de ces deux couches s'oppose au glissement d'une
couche sur l'autre. Elle est proportionnelle à la différence de vitesse
des couches soit dv, à leur surface S et inversement proportionnelle à
dz : Le facteur de proportionnalité h est le coefficient de viscosité dynamique du fluide. |
Dimension :
[h ] = M L-1 T-1Unité
: Dans le système international (SI), l'unité de viscosité est le Pa.s ou Poiseuille (Pl) : 1 Pl = 1 kg/m.sOn trouve encore les tables de valeurs numériques le
coefficient de viscosité dans un ancien système d'unités (CGS) :
L'unité est le Poise (Po) ; 1 Pl = 10 Po = 1 daPo = 103 cPo.
Autres unités : La viscosité de produits industriels (huiles en particulier) est exprimées au moyen d'unités empiriques : degré ENGLER en Europe, degré Redwood en Angleterre, degré Saybolt aux USA.
Par rapport aux faits expérimentaux, on est conduit à considérer deux types de fluides :
Viscosité cinématique :
Dans de nombreuses formules apparaît le rapport de la viscosité |
Dimension
: [n ] = L2
T-1
unité SI : m2/s
système cgs :le Stoke (St) 1m2/s = 106 cSt
Viscosité de l'eau :
|
Variation de la viscosité cinématique de l'eau avec la température
|
Quelques valeurs de la viscosité :
(à 20 °C sous la pression atmosphérique normale)
Viscosité |
Viscosité |
|
Ethanol |
1,20 x 10-3 |
1,51 |
Benzène |
0,625 x 10-3 |
0,741 |
Glycérol |
1,49 |
1182 |
Mercure |
1,554 |
0,1147 |
Air |
18,5 x 10-6 |
15,6 |
>>> Voir les dispositifs expérimentaux dans la page "expériences de mécanique des fluides"
Sont également disponibles :
Cours
de mécanique des fluides
(BTS Industriels)
Résumé
de cours de fluidique (bac STL PLPI)
des expériences de cours(mécanique des fluides)
des
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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