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MECA-H-305 Fluid mechanics II

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Fluids II - 18 Jun 2021

(Q1) Discuss the head losses in a diffuser (incompressible flow).
- Describe the general shape of such a device, and identify the main design parameter,
- explain the definition of the diffuser head loss coefficient and on which flow parameters it generally depends,
- discuss how the head losses vary as a function of the design parameter, and conclude about the existence of an optimum design,
- if geometrical restrictions are such that the optimum design is not feasible, how can the diffuser be improved? Discuss.

Commentaire : La question est assez explicite. Bien savoir préciser quel effet aurait de modifier l\'angle theta sur la vitesse du flow. Ne pas oublier qu\'on est dans le cas pratique du conical pipe. Il s’attend à ce que vous expliquiez comment les pertes évoluent dans le tube? (Upstreams perturbed zone, pq la pente au niveau de la sortie est plus petite...) avec la figure (Figure 6.6 : Mechanical energy distribution around a singularity )

(Q2) Consider gas flow in a pipe of constant section without heat exchange but with friction. Assuming given inlet conditions (pressure, temperature and — subsonic — velocity),
-explain how flow conditions will vary along the pipe,
-explain how the outlet conditions can be calculated knowing the pipe length,
-discuss the possible existence of a limit on the pipe length. Assuming such a limit exists, what happens if the pipe length exceeds the limit.

Commentaire : Ayant pris énormément de temps sur la première question, j’ai eu moins de temps sur la deuxième question mais j’ai pu du coup expliquer brièvement établir les governing equations et comment calculer les conditions en sortie? ( Via L_max à M=1; L_max(M1) - Lpipe… voir TP6)
Pour le passage du subsonic au supersonic, cela n\'est pas possible puisque la friction est toujours positive et du coup l\'entropie ne peut être négatif contrairement au cas heat exchange. On pourrait faire ce passage uniquement si on chauffait en premier le fluide avec heat exchange et puis friction…)


ComCom : Vous avez droit à 30min de préparation avec le syllabus et le syllabus de Coussement. Il est clairement recommandé d\'arriver 1h en avance parce que si la personne avant vous ne se pointe pas, il avance et vous pouvez potentiellement perdre le temps de préparation si vous n\'êtes pas là. J\'ai préféré faire l\'examen en anglais. Il m\'a souvent guidé et expliqué des passages du cours. Je trouve qu’il aide beaucoup. Il guide, reformule sa question et dessine même pour mieux expliquer sa question mais bon beaucoup trop d’explications vous nuiront.


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