Équation de Navier-Stokes

FondamentalÉquation de Navier-Stokes

Le principe fondamental de la mécanique appliqué à une particule de fluide, en tenant compte de la force de viscosité conduit à l'équation de Navier – Stokes :

\(\rho \left[ {\frac{{\partial \vec v}}{{\partial t}} + \left( {\vec v.\overrightarrow {grad} } \right)\vec v} \right] = - \overrightarrow {grad} P + \rho \vec g + \eta \Delta \vec v\)

C'est l'équation de Navier - Stokes.

Ou encore :

\(\rho \left[ {\frac{{\partial \vec v}}{{\partial t}} + \overrightarrow {rot} \vec v \wedge \vec v + \frac{1}{2}\overrightarrow {grad} (v^2 )} \right] = - \overrightarrow {grad} P + \rho \vec g +\eta \Delta \vec v\)

Rappelons que :

  • Fluide incompressible : \(div (\vec v)=0\)

  • \(\rho=cste\)

  • La condition portant sur la vitesse à l'interface fluide - solide est :

    \(\vec v - \vec v_{solide}=\vec 0\)

AttentionÉquation de Navier-Stokes

\(\rho \left[ {\frac{{\partial \vec v}}{{\partial t}} + \left( {\vec v.\overrightarrow {grad} } \right)\vec v} \right] = - \overrightarrow {grad} P + \rho \vec g + \eta \Delta \vec v\)

C'est l'équation de Navier - Stokes.

Ou encore :

\(\rho \left[ {\frac{{\partial \vec v}}{{\partial t}} + \overrightarrow {rot} \vec v \wedge \vec v + \frac{1}{2}\overrightarrow {grad} (v^2 )} \right] = - \overrightarrow {grad} P + \rho \vec g +\eta \Delta \vec v\)

SimulationAnimation JAVA de JJ.Rousseau (Université du Mans)

  • Formule de Stokes :

  • Liquide visqueux entre deux cylindres coaxiaux tournants :

  • Mesure de la viscosité d'un liquide :