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Séance de cours

Rhéologie des liquides: lois constitutives et modèles de viscosité

Dans cours

MSE-206: Rhéologie et mécanique des fluides

Ce cours est une introduction à la rhéologie des solides viscoélastiques linéaires, aux phénomènes d'écoulements des fluides, et aux méthodes utilisées en rhéologie. Les fluides Newtoniens ou non, la turbulence, les fluides réactifs et les suspensions sont ...

Description

Cette séance de cours couvre la rhéologie des liquides, y compris les flux viscométriques, les flux non newtoniens et les mesures rhéométriques. Il traite également de la phénoménologie des suspensions, des émulsions et des fluides complexes, ainsi que des lois constitutives et des modèles de viscosité.

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Enseignant·e

Yves Leterrier

Yves Leterrier joined EPFL in 1993 and is a faculty member of the Materials Institute. He is a senior scientist and lecturer in the Laboratory for Processing of Advanced Composites (LPAC, previously Laboratory of Composite and Polymer Technology, LTC). Activities 2000-2005: Foundation and Chair of the Korea-Switzerland joint symposia on materials and micro-technologies2004-2008: Board member of FLEXIDIS (the European flexible display consortium) 2004-2009: Group leader on lightweight materials for Solar ImpulseSince 2008: Board member of the French Adhesion SocietySince 2000: President of the EPFL Materials Science Library commissionSince 2012: Editorial board member, Applied Surface ScienceSince 2014: Associate Editor, Frontiers in MaterialsSince 2021: Coordinator of the EPFL Minor on 'Engineering for Sustainability' Background 1987: MS in materials science and solid state physics (INPL, France) 1991: PhD in materials science (Ecole des Mines, INPL, France) 1992: Research Associate, National Institute of Standards and Technology (NIST, USA)

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique des fluides

Concepts associés (32)

Viscosité

La viscosité (du latin viscum, gui, glu) peut être définie comme l'ensemble des phénomènes de résistance au mouvement d'un fluide pour un écoulement avec ou sans turbulence. La viscosité diminue la liberté d'écoulement du fluide et dissipe son énergie. Deux grandeurs physiques caractérisent la viscosité : la viscosité dynamique (celle utilisée le plus généralement) et la seconde viscosité ou la viscosité de volume. On utilise aussi des grandeurs dérivées : fluidité, viscosité cinématique ou viscosité élongationnelle.

Fluide newtonien

On appelle fluide newtonien (en hommage à Isaac Newton) un fluide dont la loi contrainte – vitesse de déformation est linéaire. La constante de proportionnalité est appelée viscosité. Viscosité L’équation décrivant le « comportement newtonien » en description eulérienne est : où : est la contrainte de cisaillement exercée par le fluide (à l'origine des forces de traînée), exprimée en Pa ; est la viscosité dynamique du fluide — une constante de proportionnalité caractéristique du matériau, en ; est le gradient de vitesse perpendiculaire à la direction de cisaillement, en s−1.

Fluide non newtonien

Un fluide non newtonien est un fluide qui ne suit pas la loi de viscosité de Newton, c'est-à-dire une viscosité constante indépendante de la contrainte. Dans les fluides non newtoniens, la viscosité peut changer lorsqu'elle est soumise à une force pour devenir plus liquide ou plus solide. Le ketchup, par exemple, devient plus coulant lorsqu'il est secoué et se comporte donc de manière non newtonienne.

Rhéologie

La rhéologie (du grec ancien : , « couler » et , « étude ») est l'étude de la déformation et de l'écoulement de la matière sous l'effet d'une contrainte appliquée. Le mot en (en anglais) a été introduit en 1928 par Eugene Bingham, professeur à l'université Lehigh aux États-Unis, sur une suggestion de son collègue Markus Reiner. Le mot est emprunté à la fameuse expression d'Héraclite Panta rhei (« Tout s'écoule »). Il a été francisé en « rhéologie » en 1943.

Apparent viscosity

In fluid mechanics, apparent viscosity (sometimes denoted η) is the shear stress applied to a fluid divided by the shear rate: For a Newtonian fluid, the apparent viscosity is constant, and equal to the Newtonian viscosity of the fluid, but for non-Newtonian fluids, the apparent viscosity depends on the shear rate. Apparent viscosity has the SI derived unit Pa·s (Pascal-second), but the centipoise is frequently used in practice: (1 mPa·s = 1 cP).

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