Propriétés d'un fluide

Nous allons définir les caractéristiques les plus importantes pour décrire un fluide en mécanique des fluides dans cette section.


Densité (ρ)

Pour un fluide homogène, la densité est une grandeur scalaire qui est défini comme la masse par unité de volume du fluide:

Au contraire, pour un fluide non homogène la densité varie d’un point à un autre, il faut donc définir la densité en chaque point du fluide:

En général, la densité d’une substance dépend de la pression, néanmoins la densité d’un liquide est généralement considérée indépendante de celle-ci sauf lorsqu’il est soumis à de très grands changement de pression.

Dans ces pages nous considérerons uniquement le cas des fluides homogènes.

Unités: Dans le Système International (SI), l’unité utilisée pour la densité est le kg/m3.

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Pression

La pression est une grandeur scalaire qui se défini comme la norme de la force appliquée perpendiculairement à la superficie d’un objet par unité de surface sur laquelle cette force est appliquée:

Dans le cas des fluides au repos, la force doit être appliquée perpendiculairement à la surface car si la force avait une composante tangentielle, le fluide s’écoulerait (voir la figure ci-dessous).

Unités: Dans le Système International (SI), l’unité de pression est le Pascal (Pa). 1Pa = 1 N/m2.

Viscosité

La viscosité est une grandeur qui décrit la resistance d’un fluide à son écoulement (ou à sa déformation). Elle joue un rôle équivalent à celui de la force de frottement dans le cas d’un solide qui se déplace sur une superficie.

La viscosité correspond d’une manière informelle à la perception de “l’épaisseur” d’un fluide. Le miel est par exemple plus visqueux que l’eau. Il ne faut pas confondre la viscosité avec la densité d’un fluide. L’huile est par exemple plus visqueuse que l’eau alors que sa densité est inférieure, l’huile flotte sur l’eau lorsque l’on mélange les deux.

Nous ne prendrons pas en compte la viscosité d’un fluide pour décrire son comportement dans ces pages. Nous parlerons uniquement de fluides parfaits ou non visqueux.

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