EngineeringDynamique des fluidesUniversity
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Condition de glissement libre Calculator

Cette condition spécifie que la contrainte de cisaillement pariétale est nulle à une interface fluide-solide, indiquant une absence de résistance à l'écoulement tangentiel.

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Result
Ready
Velocity Gradient

Formula first

Overview

En mécanique des fluides, la condition de glissement libre implique que le gradient de vitesse normal à la frontière est nul, ce qui signifie que la paroi n'exerce aucune force de traînée visqueuse sur le fluide. Ceci est fréquemment utilisé comme approximation dans les simulations d'écoulements à nombre de Reynolds élevé où les effets de couche limite sont négligés ou dans des modèles idéalisés d'écoulement sans viscosité. Elle contraste avec la condition de non-glissement, où la vitesse du fluide à la frontière est supposée égale à la vitesse de la frontière.

Symbols

Variables

= Dynamic Viscosity, = Velocity Gradient, = Shear Stress, = Shear Stress

Dynamic Viscosity
Velocity Gradient
1/s
Shear Stress
Pa
Shear Stress
Pa

Apply it well

When To Use

When to use: Appliquer lors de la modélisation d'écoulements idéalisés ou de régions éloignées des surfaces solides où les effets visqueux pariétaux sont négligeables.

Why it matters: Elle simplifie les équations de Navier-Stokes pour la dynamique des fluides numérique en éliminant la nécessité de résoudre les couches limites visqueuses à des interfaces spécifiques.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Supposer que le glissement libre s'applique aux fluides visqueux réels près des parois dans les écoulements à basse vitesse.
  • Confondre les conditions de glissement libre avec les conditions de symétrie.

One free problem

Practice Problem

Pour un fluide ayant une viscosité dynamique de 0,001 Pa·s, quel est le gradient de vitesse requis (dvx/dy) à une paroi si la condition de glissement libre est satisfaite ?

Hint: La formule équalise le produit de la viscosité négative et du gradient de vitesse à zéro.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. White, F. M. (2011). Fluid Mechanics (7th ed.). McGraw-Hill Education.
  2. Munson, B. R., Young, D. F., & Okiishi, T. H. (2006). Fundamentals of Fluid Mechanics. Wiley.
  3. NIST CODATA
  4. IUPAC Gold Book
  5. Wikipedia: Free-slip boundary condition
  6. White, Frank M. Fluid Mechanics. 8th ed., McGraw-Hill Education, 2016.
  7. NIST Chemistry WebBook
  8. White, Frank M. Fluid Mechanics. McGraw-Hill Education, 2016.