Mécanique des fluides
Le cas du fluide incompressible dans le champ de pesanteur : la relation de Bernouilli

Dans ce cas, les forces volumiques extérieures se réduisent à

En se plaçant en régime permanent et en supposant constante, l'intégration de l'équation d'Euler suivant une ligne de courant conduit à :

Cette constante est caractéristique de la ligne de courant considérée, et varie d'une ligne à l'autre. Si l'on suppose en outre l'écoulement irrotationnel ( ) :

où la constante est cette fois la même pour tous les points du fluide.

La relation de Bernouilli est formellement identique au premier principe de la thermodynamique : elle traduit la conservation de l'énergie mécanique des particules fluides le long d'une ligne de courant (un élément de fluide de volume a une masse , et donc une énergie cinétique   et une énergie potentielle de pesanteur ; ainsi, est la densité volumique d'énergie cinétique et est la densité volumique d'énergie potentielle de pesanteur).

Pour une généralisation à des régimes dépendant du temps, on pourra consulter le problème II (partie I).

ExempleL'effet Venturi

Considérons le tube de Venturi représenté sur la figure 1. L'aire de la section droite est en et en ( ). En régime permanent, la conservation du débit impose , d'où .

Figure 1 : Tube de VENTURI

Par ailleurs, la relation de Bernouilli s'écrit, pour et de même altitude appartenant à une même ligne de courant :

On en déduit : les régions de grande vitesse sont les régions de basse pression, et réciproquement. Ce phénomène est appelé effet Venturi.

Emmanuel TRIZAC et Christophe YBERT - Université de Lille 1 Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de ModificationRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)