[article]
| Titre : |
Hydrodynamique et structuration de suspensions macroscopiques sous cisaillement alternatif |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
P. Gondret, Auteur ; L. Petit, Auteur |
| Année de publication : |
1992 |
| Article en page(s) : |
p. 61-70 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Catégories : |
Cisaillement (mécanique)
Colloides
Dispersions et suspensions
Hydrodynamique
Rhéologie
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| Index. décimale : |
532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) |
| Résumé : |
Les suspensions sont des systèmes complexes et leur comportement macroscopique est étroitement lié à leur structure microscopique. Les études sur ces systèmes sont menées à la fois sur le plan théorique, par des simulations numériques et par des expériences.
Le traitement de ces systèmes d'un point de vue théorique se heurte à des difficultés de convergence des intégrales due à la longue portée des interactions hydrodynamiques et au grand nombre de particules. Des pas importants via des théories statistiques ont pourtant été fait pour combler le trou entre la description microhydrodynamique et le comportement macroscopique des suspensions.
Les simulations numériques dynamiques du comportement de suspensions concentrées de sphères dures browniennes ou non doivent prendre en compte les interactions à plusieurs corps ainsi que la lubrification, mais permettent souvent de fournir des informations à la fois sur la microstructure (fonction de distribution, vitesses des particules...) et sur le comportement rhéologique macroscopique (coefficient de diffusion, viscosité...).
A côté des mesures rhéologiques macroscopiques classiques (mesures des contraintes en fonction du taux de cisaillement...) , des études expérimentales font appel à la diffraction de la lumière ou des neutrons, ou bien à l'observation directe des particules suivie d'analyses individuelles ou statistiques de leur comportement (formation de doublets, triplets, amas...) pour obtenir des renseignements sur la microstructure.
De nombreuses études ont été menées sus des suspensions colloidales. Elles montrent l'importance du nombre de Péclet (Pe) dans le comportement de ces suspensions : l'application d'un cisaillement induit la formation de structures plus ou moins ordonnées selon la valeur du taux de cisaillement. Ainsi, le comportement de ces suspensions : l'application d'un cisaillement induit la formation de structures plus ou moins ordonnées selon la valeur du taux de cisaillement. AInsi, le comportement rhéofluidifiant à faible Pe est attribué à la disparition de la contribution brwnienne à la viscosité, et le comportement rhéoépaississant à grand Pe est attribué à la formation de gros amas. L'observation de la dilatance (pic dans la viscosité) à forte concentration et fort taux de cisaillement a également été corrélée avec le passage d'une structure en couches parallèles bidimensionnelles de réseau triangulaire à un arrangement amorphe compact tridimensionnel.
Les études sur les suspensions macroscopiques (particules non colloidales) sont moins nombreuses. Ces suspensions présentent pourtant également des anisotropies induites par écoulement qui invalident l'hypothèse selon laquelle elles puissent être considérées comme des fluides newtoniens.
Dans un premier volet nous présenterons le système expérimental de cisaillement permettant en parallèle l'observation directe des particules dans le fluide, la diffraction laser locale ou globale de la suspension, et la mesure de la viscosité. Dans une deuxième volet, nous présenterons les résultats de notre étude sur des suspensions de particules macroscopiques en discutant l'effet d'un cisaillement rectiligne alternatif de Couette plan sur l'organisation spatiale et temporelle des particules puis en discutant l'effet de la distribution en tailles des particules sur le comportement de la suspension. Enfin nous présenterons les conclusions et les développements futurs de nos études. |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=6000 |
in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. X, N° 3-4 (11/1992) . - p. 61-70
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Hydrodynamique et structuration de suspensions macroscopiques sous cisaillement alternatif in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE, Vol. X, N° 3-4 (11/1992)
