La mécanique des fluides

Éric Lauga est professeur de mathématiques appliquées à l’université de Cambridge et Fellow du Trinity College de Dublin (le titre de Fellow étant la plus haute distinction qu’un College puisse attribuer).

La collection Chronoscience des éditions EDP Sciences vise à être accessible au grand public cultivé tout en servant d’introduction pour les étudiants.

La mécanique des fluides étudie le comportement des liquides et des gaz. Elle peut paraître rebutante ou intimidante en raison de sa complexité mathématique. Pourtant, elle se révèle passionnante, interdisciplinaire, et concerne aussi bien les mathématiques que l’ingénierie ou la physique.

L’objectif de l’auteur est de transmettre une intuition des phénomènes d’écoulement dans leur diversité, tout en exigeant un minimum de connaissances mathématiques. L’ouvrage contient quelques formules, dont les incontournables équations de Navier-Stokes ¹ – impressionnantes à première vue, mais qui sont ici expliquées de manière accessible. Les mathématiques sont bien présentes, et É. Lauga les utilise de manière relativement simple pour mettre en lumière des résultats concrets et parlants. Il aide ainsi le lecteur à déchiffrer les équations, à en comprendre le sens. Ses explications sont illustrées par des exemples concrets, comme lorsqu’il aborde l’effet de cisaillement ² : celui-ci augmente si la section d’un tuyau diminue, le débit restant constant. Cela permet, entre autres, de comprendre que le risque d’AVC s’accroît en fonction de l’obstruction d’une artère : les contraintes de cisaillement de la paroi augmentent et peuvent entraîner le détachement de dépôts graisseux.

La principale qualité de ce livre réside dans la présentation des phénomènes et de l’étendue des applications de la mécanique des fluides dans notre quotidien : industrie, fonctionnement du corps humain, ou encore phénomènes climatiques extrêmes. Il y est ainsi question d’écoulements dans les pipelines, de tourbillons, de pression sanguine, de nuages, d’aéronautique...

Enfin, le lecteur croisera de grandes figures scientifiques, brièvement présentées, telles que d’Alembert, De Vinci, Laplace, Pascal, Newton, Fourier, Lagrange, Bernoulli… mais aussi de nombreuses autres, moins connues, qui ont contribué à façonner cette discipline.