S3 Physique : Biofluides (BIF-101)

Ce cours est suivi également par les étudiants de CYPI

Cours magistraux : 4 cours de 2h 

Rappels de statique des fluides 

Fluide, Pression, loi de l’hydrostatique, poussée d’Archimède, tension superficielle 

 Ecoulement des fluides parfaits 

Notion d’écoulement stationnaire, débit volumique et massique, conservation du débit, énergie volumique, loi de Bernoulli, effet Venturi, effet Magnus 

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Ecoulement des fluides réels 

Viscosité d’un fluide (mesure et unités usuelles), Loi de Stokes, Pertes de charges distribuées et localisées, pompes, niveau piézométrique, écoulement laminaire et turbulent, nombre de Reynolds, loi de Poiseuille, porosité, perméabilité, loi de Darcy, analogie hydrodynamique/électrique, résistance hydraulique et leur association. 

 Conduction thermique 

Flux thermique, Loi de Fourier, loi de Newton, Conductivité thermique, coefficient de diffusivité thermique, bilan d’énergie en régime stationnaire. Convection. 

Travaux pratiques :3 séances de 3h 

Mesure de viscosité : Utilisation de différents appareils pour explorer des gammes différentes de viscosité, ajustements mathématiques, évolution temporelle de la température d’un liquide. 

Ecoulement de fluides : Effet venturi, mesure de débit et mesure de pertes de charge 

Mesure de perte de charge et de tension superficielle

Décrire, en utilisant le vocabulaire adapté, l’écoulement d’un fluide. 

Citer l’ordre de grandeur des valeurs des caractéristiques des écoulements dans l’air et dans l’eau. 

Expliquer qualitativement, voir quantitativement, l’évolution de la pression et de la vitesse dans un écoulement d’un liquide parfait ou réel. 

Dresser des analogies entre différents phénomènes électriques, hydrauliques et thermiques. Comprendre la notion de flux appliquée à différents domaines. 

Cerner les notions de conductivité et diffusivité thermiques et faire le lien avec le quotidien. 

Manipuler et suivre un protocole avec respect des règles hygiène et sécurité. 

Appliquer les concepts théoriques  

Obtenir et analyser des résultats expérimentaux pour tirer des conclusions. Utiliser des ajustements mathématiques. 

Physique : Bases de statique des fluides, notion sur l’énergie mécanique 

Mathématique : Intégration, dérivation, équation différentielle du premier ordre 

Bloc 1 : CONTEXTUALISER UNE PROBLEMATIQUE SCIENTIFIQUE