Effective flow of a viscous liquid through a helical pipe

We study the flow of a viscous fluid through a pipe with helical shape parameterized with , where the small parameter stands for the distance between two coils of the helix. The pipe has small cross-section of size . Using the asymptotic analysis of the microscopic flow described by the Navier–Stokes system, with respect to the small parameter that tends to zero, we find the effective fluid flow described by an explicit formula of the Poisseuile type including a small distorsion due to the particular geometry of the pipe. To cite this article: E. Marušić-Paloka, I. Pažanin, C. R. Mecanique 332 (2004).

Résumé

On considère un écoulement dans un tube de section circulaire et de forme hélicoïdale paramétré par , où est la distance entre deux tours de la spirale. Le rayon de la section du tube est lui aussi supposé égal à . A partir de l'écoulement microscopique décrit par le système de Navier–Stokes et en utilisant l'analyse asymptotique par rapport à ce petit paramètre on obtient l'écoulemment effectif décrit par une formule explicite de type Poiseuille associée à une petite déviation due à la géometrie du tube. Pour citer cet article : E. Marušić-Paloka, I. Pažanin, C. R. Mecanique 332 (2004).