Lorsqu'on vit a l'age de l'informatique, les problemes
poses par les mesures en Mecanique et plus particulierement
dans les- ecoulements de fluides mono ou polyphasiques,
peuvent sembler parfaitement desuets et denues de tout
interet pratique. Beaucoup pensent meme, specialement en
France, que les equations generales du mouvement des
milieux continus ou meme discontinus etant definitivement
etablies ainsi que les conditions initiales et les
conditions aux frontieres qui definissent un ecoulement,
les problemes correspondants ne sont plus du domaine de la
physique mais uniquement du domaine des mathematiques ou a
la rigueur de l'informatique. Il est probable que cette
opinion sera justifiee dans un avenir plus ou moins eloigne
mais actuellement il est encore indispensable d'effectuer
de tres nombreuses mesures avant d'atteindre l'age d'or ou
l'ingenieur n'aura plus besoin que d'un ordinateur pour
resoudre tous les problemes d'ecoulement qui lui seront
poses.
Je voudrais rappeler a ce propos que l'attitude
fondamentalement cartesienne de l'esprit francais a nui
pendant la premiere moitie du 20e siecle au, developpement
harmonieux de la Mecanique des Fluides dans notre pays.
Tandis que nos theoriciens etudiaient surtout les
ecoulements de fluides parfaits a potentiel des vitesses,
motives du reste par As applications aeronautiques, l'Ecole
de Prandtl developpait la theorie de la couche limite. les
hypotheses de base de cette theorie etant plus ou moins
intuitives et fondees sur l'observation et l'experience,
presque personne en France ne s'interessa vraiment a ces
questions jusqu'a ce que les idees de Prandtl recoivent une
confirmation theorique parfaitement rationnelle dans le cas
des ecoulements laminaires. Il a fallu attendre pour cela
environ 50 ans et pendant cette periode d'innombrables
travaux experimentaux effectues partout dans le monde nous
ont heureusement fourni des resultats numeriques suffisants
pour pouvoir effectuer actuellement tous les calculs de
couche limite sur ordinateur. En conservant une attitude
strictement cartesienne la Mecanique des Fluides n'aurait
donc pas progresse pendant un demi-siecle.
J'ai cite l'exemple de la couche limite car il
caracterise bien ce que j'entends par "developpement
harmonieux de la "Mecanique des fluides" et je vais essayer
de le preciser.
Dans le domaine des ecoulements, les problemes qui se
posent a l'ingenieur sont presque toujours beaucoup trop
complexes pour etre traites par une voie entierement
theorIque. Il faut schematiser la realite de facon a
pouvoir etablir un modele mathematique que l'on soit
capable de traiter par le calcul avec les moyens dont on
dispose. Cette schematisation s'effectue a partir de
resultats experimentaux qui conduisent a des
simplifications dans les equations generales. Il faut
ensuite verifier par des mesures les resultats du calcul.
c'est-a-dire la validite du modele et par consequent la
theorie et l'experience sont intimement liees. Lorsque la
theorie bute sur une difficulte insurmontable, dans l'etat
des connaissances du moment, on a recours a l'experience
pour tourner cette difficulte et parvenir coute que coute a
la solution pratique du probleme.
Cette progression de la Mecanique des Fluides, que
j'appelle harmonieuse, au cours de laquelle la theorie et
l'experience jouent des r8les inseparables et essentiels
conduit a distinguer a l'heure actuelle, du point de vue
des mesures, trois categories d'ecoulements
les ecoulements laminaires definis par des conditions
aux frontieres permanentes ou non permanentes de fluides
newtoniens.
les ecoulements laminaires de fluides non
newtoniens.
les ecoulements de type aleatoire.
Les ecoulements de la premiere categorie peuvent tous etre
traites soit analytiquement soit par le calcul numerique et
les problemes qu'ils posent sont en fait des problemes de
mathematique ou d'informatique. Les mesures jouent, dans
cette categorie d'ecoulements, un r8le accessoire et ne
servent eventuellement qu'a verifier qu'une simplification,
introduite pour adapter le calcul a la capacite de
l'ordinateur est justifiee.
Les ecoulements de la deuxieme categorie exigent encore
un gros effort experimental et posent par consequent des
problemes de mesure qui seront exposes au cours de ce cycle
de conference. Je signalerai simplement que les lois de
comportement des fluides non newtoniens industriels ne sont
pas encore bien connues et le but-des experiences sur les
ecoulements de la deuxieme categorie est de determiner ces
lois. Pour un fluide donne, on change les conditions aux
frontieres et les conditions initiales et a partir de
mesures de pressions et de vitesses (souvent difficiles a
interpreter), on tente de remonter aux lois de comportement
en s'appuyant sur une etude theorique de l'ecoulement.
La 3e categorie couvre en realite la quasi totalite des
ecoulements industriels Ces ecoulements sont a la fois non
permanents et de type aleatoire et les difficultes de
mesure que l'on rencontre dans ces ecoulements sont liees a
ces deux caracteres essentiels.
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