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  • Publié le : 7 décembre 2010
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Définition générale : Etude générale des écoulements liquidiens y compris les déformations qui les accompagnent.

Les mouvements de convection des fluides
Par définition; un mouvement de convection est un déplacement de l'ensemble de la matière, en général, fluide. La caractéristique fondamentale d'un écoulement est le débit. Débit: le débit D est la quantité de fluide qui traverse une sectionS de la canalisation durant l'unité de temps comme, en général, les quantités de fluide sont exprimées par leur volume V: le débit D est le volume qui traverse S durant l'unité de temps dt. Si durant un temps dt, un volume dV traverse S : D=dV/dt La dimension du débit est L3.T-1 L'unité SI est le m3/s L'unité cgs est le cm3/s

Expression en fonction de la vitesse Relation avec la vitesse
Si vest la vitesse du fluide: durant le temps dt, ce sont les particules situées à une distance de S inférieure à dl=vdt qui traverse S; autrement dit, c'est le volume dV = Sdl= Svdt qui passe à travers S. D= dV/dt=Svdt/dt=Sv Débit= section X vitesse

Débit dans une canalisation unique
Soit une canalisation unique à parois non élastiques de forme quelconque et 2 sections A et B de cettecanalisation délimitant un volume V. En régime permanent (c'est à dire lorsque la canalisation est déjà remplie de fluide): -Durant le temps dt, il entre en A dans le volume V un volume dVA de fluide -Durant ce même temps dt, en B, un volume dVB sort de V -Le volume V de la canalisation n'ayant pas varié: dVA=dVB (ce qui entre dans V = ce qui sort dans V) et par suite : dVA/dt=dVB/dt Les débits en A et B ontla même valeur: dans une canalisation unique (à un instant donné) le débit a la même valeur tout le long de la canalisation.

Cours du 28/09/09

Débit dans des ramifications
Le même raisonnement que précédemment donne: voir poly Si les parois des canalisations ne sont pas élastiques, si le régime est permanent, au même instant: le débit dans la canalisation mère est égal à la somme desdébits dans les canalisation filles. → dV= dVA+dVB+dVC dV/dt=dVA/dt+dVB/dt+dVC/dt D=DA+DB+DC

Rôle de la section sur la vitesse
Voir poly De la relation D=Sv, on tire: V=D/S

Canalisation unique de section constante
D et S sont constants tout le long de la canalisation donc, au même instant, la vitesse a la même valeur tout le long de la canalisation. VA=VB=VC

Dilatation dans une canalisationunique
Au niveau de la dilatation, S est augmentée et D a la même valeur tout le long de la canalisation donc, au même instant, la vitesse a une valeur plus faible au niveau de la dilatation que dans le reste de la canalisation. vDvA

La mesure du débit cardiaque
La mesure directe du débit cardiaque par mesure du volume du sang écoulé durant un temps donnée est impossible à réaliser ; de même,on ne peut placer en série sur le circuit circulatoire un débitmètre industriel: on est donc amené à utiliser des méthodes indirectes basées pour la plupart dur deux principes : le principe de Fick ou le principe de Stewart-Hamilton.

Le principe de Fick
Soit un organe (le poumon dans le cas de la mesure du débit cardiaque), échangeant avec l'extérieur un type X du molécule (oxygène ou dioxydede carbone, par exemple). Q est la quantité de X échangée avec l'extérieur durant 1 minute D est le débit sanguin exprimé en L.mn-1 Cours du 28/09/09

E est la quantité de X par litre de sang pénétrant dans l'organe S est la quantité de X par litre de sang sortant de l'organe Par définition des concentrations: E=dQE/dV ; S=dQS/dV Durant un minute, le volume de sans qui entre dans l'organe estégal à celui qui en sort et a comme valeur celle du débit: D La quantité de X qui entre par le sans dans l'organe durant une minute est ED La quantité de X qui sort de l'organe par le sang est durant une minute SD La quantité échangée par voie non sanguine durant une minute est Q E,S,D doivent être exprimés avec la même unité de quantité. Si Q est exprimé en gramme, E et S g.L-1, si Q en mole,...
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