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| - En mécanique des fluides, le frottement fluide est la force que reçoit un objet se déplaçant dans un fluide (liquide ou gazeux) de la part de ce fluide du fait de la viscosité de ce dernier. Cette force dépend de la vitesse relative de l'objet, de sa forme et des propriétés intrinsèques du fluide. Le concept de frottement de l'air, par exemple, a longtemps été utilisé pour décrire globalement la traînée des corps dans l'air (la traînée d'un boulet de canon, par exemple) alors que l'on a appris depuis Du Buat que cette traînée était formée d'une composante due au jeu des pressions sur le corps (c'est la traînée de pression) et d'une composante due à l'action de la viscosité du fluide sur la surface des corps (c'est la traînée visqueuse ou traînée de friction, que l'on peut nommer frottement fluide). L'exemple typique est celui d'une bille qui tombe dans un liquide très visqueux : plus elle va vite, plus la force de frottement fluide qui s'exerce sur elle est importante (car proportionnelle à la vitesse), jusqu'à ce que soit atteint un régime d'équilibre où la force de frottement, la poussée d'Archimède et la force de gravitation se compensent exactement : la vitesse de la bille devient alors constante (par la loi de Stokes). Les frottements fluides se produisent dans une multitude de problèmes de la vie courante : perte de charge dans une canalisation, frottement de l'eau sur une coque de bateau. Il peut être déroutant au premier abord d'être confronté à une multitude de formules différentes décrivant la valeur d'une force de frottement appliquée à un objet. Cependant, toutes ces formules découlent de l'application des équations de Navier-Stokes en fonction de la situation étudiée. En effet, le paramètre clé est la vitesse d'écoulement. Les frottements fluides ne se quantifient pas de la même façon en fonction de la vitesse relative du fluide par rapport à l'objet : il existe différents domaines distincts où l'on appliquera une formule plutôt qu'une autre. Ces domaines sont délimités par les différents régimes d'écoulement (laminaire, turbulent, compressible), dépendant notamment du nombre de Reynolds de l'écoulement. Il existe des formules relativement simples, applicables dans certains cas de base. Cependant, dès lors que la géométrie de l'objet plongée dans le fluide se complexifie, il faut faire appel à des calculs numériques CFD ou à des essais physiques (à l'aide d'une soufflerie par exemple). (fr)
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