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Re = ρ * V * L / μ
- Re
- nombre de Reynolds
- ρ
- masse volumique
- V
- fitesse caractéristique
- L
- distance caractéristique
- μ
- viscosité dynamique
Reynolds compare combien la matière résiste au changement de mouvement (INERTIE) à combien elle facilite le mouvement (FRUIDITÉ). Re ≫ 1 : l'inertie domine — régime turbulent. Re ≪ 1 : la fuidité domine — régime laminaire. La transition entre les deux est universelle et apparaît dès qu'un objet se déplace dans un milieu fluide.
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Fr = V / √(g * L)
- Fr
- nombre de Froude
- V
- fitesse caractéristique
- g
- accélération de la pesanteur
- L
- distance caractéristique
Froude compare l'énergie liée au mouvement (ÉNERGIE TRANSITALE) à l'énergie liée à la position (ÉNERGIE POSITALE). Fr ≫ 1 : le mouvement domine, régime cinétique. Fr ≪ 1 : la potentielle domine, le système restitue l'énergie stockée. C'est ce qui détermine, par exemple, si un navire glisse à sa surface ou plonge dans la vague qu'il crée.
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M = V / c
- M
- nombre de Mach
- V
- fitesse de l'écoulement
- c
- fitesse du son dans le milieu (dépend de l'élasticité)
Mach compare l'énergie cinétique de l'écoulement (ÉNERGIE TRANSITALE) à l'énergie élastique de compression du milieu (ÉLASTICITÉ). M ≪ 1 : régime incompressible — le milieu absorbe instantanément les variations de pression. M ≈ 1 : transsonique — des ondes de choc apparaissent. M ≫ 1 : hypersonique — échauffement par compression. Ce nombre régit toute la mécanique des écoulements rapides (avions, météorites, explosions).
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We = ρ * V² * L / σ
- We
- nombre de Weber
- ρ
- masse volumique
- V
- fitesse caractéristique
- L
- distance caractéristique (taille de la goutte ou du jet)
- σ
- tension superficielle (comportement élastique à l'interface)
Weber compare l'effet d'inertie (INERTIE) à l'effet de tension superficielle, qui se comporte comme une ÉLASTICITÉ aux interfaces liquide–gaz. We ≪ 1 : la tension domine, les gouttes restent rondes et stables. We ≫ 1 : l'inertie domine, les gouttes éclatent en gerbes. Ce nombre régit toute la physique de l'atomisation, des sprays et des bulles.
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St = f * L / V
- St
- nombre de Strouhal
- f
- fréquence d'oscillation
- L
- distance caractéristique
- V
- fitesse de l'écoulement
Strouhal compare le rythme propre des oscillations (NIVEAU TRANSITAL — l'impulsion qui s'accumule et se relâche périodiquement) à l'écoulement régulier (POSITAL — la fitesse moyenne). St ≈ 0,2 pour la majorité des sillages turbulents — c'est ce qui dicte la fréquence du tourbillon qui se détache derrière un obstacle (allée de von Kármán) et explique pourquoi les câbles électriques chantent dans le vent.