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Comprendre le principe hydrodynamique de la rivière

Découvrez les principes de l'hydrodynamique et de la conservation de masse en ingénierie des cours d'eau grâce à ce cours en ligne gratuit.

Publisher: NPTEL
Ce cours en ligne gratuit dans les fondamentaux de l'hydrodynamique et de la conservation de masse est destiné à vous doter des compétences requises pour modéliser les propriétés des fluides mathématiquement. Grâce à l'utilisation des théories de la conservation de masse et de l'énergie spécifique et à leurs équations subséquentes, vous aurez une compréhension approfondie de l'hydrodynamique. Le cours donnera des exemples de problèmes et leurs solutions pour cimenter davantage vos connaissances acquises.
Comprendre le principe hydrodynamique de la rivière
  • Durée

    4-5 Heures
  • Students

    27
  • Accreditation

    CPD

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Description

L'eau est continuellement en mouvement autour de la Terre et change constamment sa forme physique. Dans quels trois états peut-on trouver de l'eau sur Terre? Ce cours vous aidera à comprendre le cycle hydrologique, une circulation sans fin d'eau entre la terre, les mers et l'atmosphère. Le vent et le soleil font de l'eau pour se vaporiser à partir des terres et des plans d'eau, c'est-à-dire les océans, les lacs et les rivières. Les plantes prennent également de l'eau liquide et laissent de minuscules gouttelettes d'eau à travers les pores de leurs feuilles dans un processus appelé transpiration. La vapeur d'eau se déplace au-dessus de la surface de la Terre sur la surface de l'air en hausse. Finalement, alors que les gouttelettes d'eau atteignent l'air plus frais dans l'atmosphère, elles se condense pour former des nuages. Cette vapeur revient ensuite à la Terre sous forme de neige et de pluie par le biais d'un processus appelé précipitation. Les précipitations qui tombent sur le sol peuvent s'écouler au-dessus de la surface, sous forme de ruissellement dans les rivières et les cours d'eau, et s'écouler dans le sol pour devenir de l'eau souterraine.

Ce cours sur l'hydrodynamique et la conservation de masse mettra l'accent sur la mise au point de modèles mathématiques pour résoudre les problèmes d'ingénierie des rivières. Le cours expliquera les concepts de base de l'hydrodynamique et les principes de modélisation tels qu'ils sont utilisés pour fournir des solutions analytiques aux défis de l'écoulement fluvial. Des calculs mathématiques des caractéristiques des fluides importants seront également expliqués, et certains exemples numériques résolus sont donnés. Les procédures utilisées pour la modélisation des systèmes fluviaux dans un laboratoire, y compris la mise à l'échelle appropriée, seront également discutées. Vous étudierez également la théorie des structures turbulances et le processus complexe des dissipations d'énergie. Les autres domaines à couvrir comprennent l'analyse du débit de la rivière dans l'hydrodynamique, le transport des sédiments et le mécanisme de transport des éléments nutritifs dans des milieux naturels comme un cours d'eau. Sont inclus dans ce cours les dérivations pour les équations de continuité en trois dimensions, le concept d'énergie spécifique, les transactions de canal, le ressaut hydraulique. En conclusion, des canaux non rectangulaires dans le calcul de l'énergie spécifique seront explorés.

Ensuite, le cours couvrira le concept de flux critique, les équations de continuité pour le flux ouvert du canal. Une série de problèmes avec des solutions seront présentées pour vous donner la confiance nécessaire pour comprendre les sujets de champ de vitesse et les effets des variations de profondeur de l'eau. Les équations de ces sections seront dérivées en utilisant le droit fondamental de la conservation de masse. Des exemples et leurs solutions aux conservations de masse seront donnés pour expliquer les attributs tridimensionnels des équations. Par la suite, le cours examinera les équations de mouvement linéaire dans la mesure où elles sont utilisées dans les simulations du débit de la rivière. Les équations de mouvement linéaire pour les formes tridimensionnelles seront utilisées pour obtenir les équations de Navier-Stokes et de Saint-Venant. Le cours discutera du flux de fluide, de la géométrie des canaux ouverts, de la géométrie et de la différence entre les zones de contraction et d'expansion. Des illustrations des modèles HEC-RAS de la rivière seront données, couvrant la continuité, l'énergie spécifique, la force spécifique et le flux critique. Si vous êtes en ingénierie ou en études environnementales ou si vous avez le désir d'aider à sauver nos ressources naturelles, ce cours est pour vous. Pourquoi attendre? Commencez ce cours aujourd'hui et découvrez les principes passionnants de l'hydrodynamique.

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