Ce document regroupe les codes TIKZ des figures utilisées pour le cours "FLUIDES VISUQUEUX" situé à la page http://femto-physique.fr/mecanique_des_fluides/mecaflu_C3.php
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\documentclass[11pt]{article}
\title{Figures TikZ du cours "Fluides visqueux}
\input{styles_mecaflu}
\begin{document}
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\begin{tikzpicture} [scale=1]
\draw[ultra thick](-2,-1)--++(4,0);
\draw[ultra thick](-2,1)--++(4,0);
\foreach \y in {-0.9,-0.7,-0.5,-0.3,-0.1,0.9,0.7,0.5,0.3,0.1}{
\draw[thin,gray](-2,\y)--++(4,0);
\draw[vecteur] (-1,\y)--++(\y,0);
}
\draw[gray, fill=lightgray,opacity=0.7](0.5,0.5)--++(0.5,0)--++(-0.1,-0.4)--++(-0.5,0)--cycle;
\draw[force] (0.75,0.5)--++(1,0) node[right]{$\overrightarrow{\sigma_t}$};
\draw[force] (0.75,0.5)--++(0,-0.8) node[right]{$\overrightarrow{\sigma_n}$};
\draw[vecteur] (0.75,0.5)--++(0,0.5) node[below left]{$\overrightarrow{n}$};
\draw[vecteur] (0.75,0.5)--++(0.5,0) node[above]{$\overrightarrow{t}$};
\end{tikzpicture}
% =========================================
% Bilan des forces de viscosité sur un élément de fluide.
% =========================================
\begin{tikzpicture} [scale=1.2]
\foreach \y in {-0.9,-0.5,-0.1,0.7,0.3}{
\draw[thin,gray](-2,\y)--++(4,0);
\draw[vecteur] (-1,\y)--++(\y,0);
}
\draw[gray, fill=lightgray,opacity=0.7](0.2,0.5)--++(1,0)--++(-0.2,-0.8)--++(-1,0)--cycle;
\draw[force] (0.7,0.5)--++(1,0) node[right]{$\overrightarrow{\sigma_t}(y+\textrm{d}y)$};
\draw[force] (0.5,-0.3)--++(-1,0) node[below]{$\overrightarrow{\sigma_t}(y)$};
\draw[vecteur] (0.7,0.5)--++(0,0.5) node[below left]{$\overrightarrow{n}$};
\draw[vecteur] (0.5,-0.3)--++(0,-0.5) node[below right]{$\overrightarrow{n}$};
\draw[vecteur] (0.7,0.5)--++(0.5,0) node[above]{$\overrightarrow{t}$};
\draw[vecteur] (0.5,-0.3)--++(-0.5,0) node[above]{$\overrightarrow{t}$};
\draw[->] (-2,-1)--++(0,2) node[left]{$y$};
\end{tikzpicture}
% =========================================
% Écoulement de Poiseuille. Position du problème.
% =========================================
\begin{tikzpicture} [scale=1]
\shade[top color=lightgray,bottom color=lightgray,middle color=white] (-4,-1)--++(8,0)--++(0,2)--++(-8,0)--cycle;
\draw[ultra thick](-4,-1)--++(8,0);
\draw[ultra thick](-4,1)--++(8,0);
\draw[dashed,->] (-4,0)--++(8.5,0) node[right]{$z$};
\draw[|<->|] (-4,1.5)--++(8,0) node[midway, above]{$L$};
\draw[vecteur] (0,0.5)--++(1,0)node[right]{$\overrightarrow{v}(\textrm{M})$};
\draw (0,0.5)node{\scriptsize $\bullet$}node[above]{M};
\end{tikzpicture}
% =========================================
% Écoulement de Poiseuille
% =========================================
\begin{tikzpicture} [scale=1]
\draw[ultra thick](-2,-1)--++(4,0);
\draw[ultra thick](-2,1)--++(4,0);
\foreach \y in {-0.9,-0.7,-0.5,-0.3,-0.1,0.9,0.7,0.5,0.3,0.1}
\draw[vecteur] (-1,\y)--++({2*(1-\y*\y)},0);
\draw[dashed,->] (-2,0)--++(5,0) node[right]{$x$};
\end{tikzpicture}
% =========================================
%
% =========================================
\begin{tikzpicture} [scale=1,decoration={markings,mark=at position 4cm with {\arrow{stealth};}}]
\shade[top color=lightgray,bottom color=lightgray,middle color=white] (-4,-1.3)--++(2,0)--++(0,0.6)--++(-2,0)--cycle;
\draw (-4,-1.3)--++(2,0);
\draw (-4,-0.7)--++(2,0);
\draw[fill=gray](-3.2,-1.3)rectangle(-2.8,-0.7);
\draw (-3.2,-0.7)node[above]{\small A}++(0.4,0)node[above]{\small A'};
\shade[top color=lightgray,bottom color=lightgray,middle color=white] (4,1.2)--++(-2,0)--++(0,-0.4)--++(2,0)--cycle;
\draw (4,1.2)--++(-2,0);
\draw (4,0.8)--++(-2,0);
\draw[fill=gray](3.3,1.2)rectangle(2.7,0.8);
\draw (3.3,0.8)node[below]{\small B'}++(-0.6,0)node[below]{\small B};
\draw[thick,fill=white] (-2,-2)rectangle(2,2);
\draw[gray, postaction={decorate}](-3,-1)-|(0,1)--++(3,0);
\draw[->] (-3,-3)node[right]{$\textrm{d}m=\mu v_A\textrm{d}t\,S_A$}to[bend left](-3.1,-1.1);
\draw[vecteur](-3,-1)--++(0.6,0)node[below]{$\overrightarrow{v_A}$};
\draw[vecteur](3,1)--++(1,0)node[below]{$\overrightarrow{v_B}$};
\draw (0,2) node[above]{Machine hydraulique};
\draw (0,1.5) node{\small Puissance fournie : $\mathcal{P}$};
\draw (0,-1.5) node{\small Pertes de charge : $\Delta p_\eta$};
\draw[force](-3.9,-1)--++(0.7,0)node[pos=0.1,above]{$p_A$};
\draw[force](3.8,1.1)--++(-0.5,0)node[pos=0.1,above]{$p_B$};
\end{tikzpicture}
% =========================================
% Traînée sur un obstacle sphérique immobile
% =========================================
\begin{tikzpicture}[scale=0.7,decoration={markings,mark=at position 3cm with {\arrow{stealth};}}]
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-5,-2)--++(10,0);
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-5,0)--++(5,0);
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-5,2)node[above right]{\small ligne d'\'ecoulement}--++(10,0) ;
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-5,-0.6) .. controls +(3,0) and +(-1,0) .. (0,-1.2) .. controls +(1,0) and +(-3,0) .. (5,-0.6);
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-5,0.6) .. controls +(3,0) and +(-1,0) .. (0,1.2) .. controls +(1,0) and +(-3,0) .. (5,0.6);
\draw[bloc] (0,0)circle(1);
\draw[force] (0,0)--++(5,0) node[right,color=black]{$\overrightarrow{F_{t}}$};
\draw[vecteur] (-5,0)node[left]{$\overrightarrow{v_\infty}$}--++(1,0);
\end{tikzpicture}
% =========================================
% Portance et traînée
% =========================================
\begin{tikzpicture}[scale=0.5,decoration={markings,mark=at position 3cm with {\arrow{stealth};}}]
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-10,0.6)--++(10,0);
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-10,2)--++(20,0) node[above,pos=0.2]{\small ligne d'\'ecoulement};
\draw[color=gray,postaction={decorate}] (-10,-0.8) .. controls +(3,0) and +(-1,0) .. (2,-1.2) .. controls +(1,0) and +(-1,0) .. (10,-0.8);
\draw[bloc,rotate=-10] (0,0)ellipse(3.5 and 0.6);
\draw[force] (0,0)--++(0,3) node[right,color=black]{$\overrightarrow{F_{p}}$};
\draw[force] (0,0)--++(5,0) node[right,color=black]{$\overrightarrow{F_{t}}$};
\draw[force] (0,0)--++(5,3) node[above right,color=black]{$\overrightarrow{F}$};
\draw[tiret] (0,3)--++(5,0)--++(0,-3);
\draw[vecteur] (-10,0.6)node[left]{$\overrightarrow{v_\infty}$}--++(1,0);
\draw[vecteur] (-10,2)--++(1,0);
\draw[vecteur] (-10,-0.8)--++(1,0);
\end{tikzpicture}
\end{document}