Chapitre 2: Statique des fluides
2 Considérations générales
2.2 Les différentes pressions
I.2.1. Pression statique absolue
Soit A un point d’un milieu fluide entouré d’une surface élémentaire dS.
Le fluide exerce sur la surface dS une force dF. La tension en point est matérialisée par la pression.
où :
dS : Surface élémentaire de la facette de centre A (en mètre carré),
n : Vecteur unitaire en A de la normale extérieure à la surface,
dFN : Composante normale de la force élémentaire de pression qui s’exerce sur la surface (en Newton),
PA : pression statique absolue en A (en Pascal),
Sur la surface de centre A, d’aire dS, orientée par sa normale extérieure n , la force de pression élémentaire dF s’exprime par :
NB : la pression statique absolue est une grandeur essentiellement positive nulle à la limite et exprimée en Pascal (Pa).
I.2.2. Pression en mètre de fluide
C’est la pression avec ρ la masse volumique et g l’accélération de la pesanteur.
Exemple d’eau
I.2.3. Pression piézométrique ou motrice
Elle est donnée par cette relation en considérant les hypothèses suivantes :
- Nous somme uniquement dans le champ de la pesanteur g=cte
- Le fluide est incompressible ou isovolume ρ= cte
P : pression statique
ρ : la masse volumique
g : accélération de la pesanteur
z : cote du point considéré
I.2.4. Force de pression
Considérons un parallélépipède élémentaire de surface de cotés dx, dy , dz et cherchons la valeur des forces de pression (force sur les axes) suivant les trois axes. Le parallélépipède élémentaire est contré à l’origine des axes.
Evaluons la force de pression selon l’axe 0y ; soit SA la surface entourant le point A et SB celle entourant le point B.
La force de pression sur SA vaut :
La force de pression sur SB vaut :
Selon 0y alors, nous obtenons :
En faisant de même pour les autres axes :
Autre méthode utilisant le théorème de Green Ostograshi
On en déduit en dérivant cette équation l’expression de l’élément de force.