Ce cours présente les concepts d’analyse différentielle des écoulements, de couches limites et d’effets de compressibilité dans les écoulements.

À la fin de ce cours, l’étudiant devrait être en mesure :

• de distinguer une couche limite laminaire d’une couche limite turbulente et d’en quantifier les principales caractéristiques;
• d’identifier les effets de compressibilité dans un écoulement isentropique 1-D et d’en calculer les principales caractéristiques;
• de quantifier les changements de propriétés associés aux ondes de choc (droite et oblique) et aux ondes de détente;
• de quantifier les changements de propriétés associés au transfert de chaleur et au frottement dans les écoulements compressibles.

Rappel des principes de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie. Formes intégrales et formes différentielles des équations. Fluide visqueux et équations de Navier-Stokes. Écoulement à nombre de Reynolds élevé. Écoulement potentiel et couche limite. Couches limites laminaires et turbulentes. Effets de compressibilité. Écoulements isentropiques dans les tuyères. Ondes de choc droite et oblique. Onde de détente. Écoulements de Rayleigh et de Fanno.

Séances de travaux pratiques composés d’exercices choisis pour illustrer la théorie vue en classe.

À la fin du cours l’étudiant devrait être en mesure de :

1. Distinguer une couche limite laminaire d’une couche limite turbulente et d’en quantifier les principales caractéristiques ;
2. Identifier les effets de compressibilité dans un écoulement isentropique 1-D et d’en calculer les principales caractéristiques ;
3. Quantifier les changements de propriétés associés aux ondes de choc (droite et oblique) et aux ondes de détente ;
4. Quantifier les changements de propriétés associés au transfert de chaleur et au frottement dans les écoulements compressibles.

Le cours sera donné en ligne (via Zoom) en mode synchrone. Une période de trois (3) heures par semaine est prévue pour présenter la matière de même qu’une période de deux (2) heures est aussi prévue pour les séances de travaux pratiques (TP).

De manière à rendre le plus efficace et dynamique possible le temps passé sur la plateforme Zoom, il est attendu que les étudiantes et étudiants aient fait au préalable, avant chaque séance, les lectures et exercices appropriés, prévus au plan de cours (voir aussi le Plan de travail hebdomadaire – Session A-21). Au besoin, une période de temps pourra aussi être réservée, plus particulièrement durant les séances de TP, pour discuter et répondre aux questions concernant les exercices suggérés.