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Niveau maths spé
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Méca flu : bulle de savon

Posté par
dongdi12
06-06-11 à 21:22

Méca flu : bulle de savonBonjour, je n'arrive pas cet exercice que je dois faire pour vendredi. Si quelqu'un pourrait m'aider ce serait vraiment très gentil
Voici l'énoncé
on prépare un film de savon dans un cadre rectangulaire que l'on place verticalement. Le surfactant utilisé pour réaliser ce film est tel qu'il bloque les mouvements du liquide à la surface du film. Le liquide est donc enfermé dans un "sac" qui se déforme.
On appelle h* une longueur caractéristique suivant Oz et L* une longueur caractéristique selon Ox. On suppose que h*<<L*, que h* est de quelques micromètres et que la vitesse de l'écoulement est de l'ordre de un millimètre par seconde. On appelle la viscosité cinématique du fluide.

1- calculer le nombre de Reynolds
j'ai fait Re=L*v/10^-6*10^-3/

2- le champ de vitesse s'écrit v=vx(x,z,t)ux+vz(x,z,t)uz
Montrer que |vz(x,z,t)|<<|vx(x,z,t)|

3- On rappelle que l'équation de Navier- Stokes est a(M,t)=-1/ gradP+g+v ( tous les vecteurs ont été enlevés)
L'évolution est assez lente pour qu'on puisse se placere en régime quasi permanent.
a)Simplifier l'équation en tenant compte des hypothèses simplificatrices que l'on demande d'expliciter
b) Déterminer le champ d vitesses
c) Calculer le débit volumique en un point d'épaisseur 2h(x,t)

4- En effectuant un bilan de masse pour un système judicieusement choisi,  donner une équation différentielle vérifiée par h(x,t) et la résoudre sans chercher à determiner les constantes d'intégration. On cherchera des solutions sous la forme : h(x,t)=f(x)g(t)

Merci a tous ceux qui auront le courage de m'apporter un peu d'aide

Posté par
louis_chou
répondre 22-03-14 à 05:28

2 dvx/dx=dvz/dz;vx/L*=vz/h*;donc vz<<vx
3.(a)utiliser la formule de 《Re》
(b)projection sur l'axe oz et ox
sur oz gradP=0 P=Po
sur ox l'equation N-S Remarque :sur seulement d2vx/dz2,pas d2vx/dx2
vx=1/2g/v(h2-z2)
(c)2/3g/vh3l l est un longeur sur oy
4 dm(t+dt)-dm(t)=dme-dms
on a alors dh/dt=-g/vh2dh/dx

Et j'ai eu une question :d'où vient cette question ?dans un livre?Pour PC,je veux savoir s'il y a quelques livres qui ont des exercices comme ça ,pour practiquer,merci.



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