Interactions entre un solide et un fluide en mouvement
21
180 (1-e)2
(1.18’)
Tableau 1.3. Perméabilité de quelques matériaux divisés. (D’après D. Ronze, (2008),
Introduction au génie des procédés, Lavoisier Tec&Doc, Paris).
2.1.7. Viscosité
Milieu poreux
Perméabilité (Darcy)
Billes de verre (ds =100 pm)
11 (pour 8 = 0,4)
Billes de verre (ds = 20 pm)
0,4 (pour e = 0,4)
Perlite
0,4-6
Cellulose
0,4 - 12
Diatomite
5.10"2-30
Sable non tamisé
45 (grossier) - 5 (fin)
La viscosité (viscosity) est la propriété qui traduit la résistance des forces internes d’un fluide à sa déformation et à son écoulement (mise en mouvement naturelle ou
artificielle). Pour les liquides, elle résulte des forces de cohésion intermoléculaires qui
s’opposent aux forces externes. Pour les gaz, c’est simplement l’agitation des molécules qui se déplacent à des vitesses différentes qui s’oppose à l’écoulement. Cette grandeur n’intervient que pour un fluide en mouvement puisqu’en statique les forces de
frottement n’interviennent plus.
Newton a donné la première formule permettant d’évaluer l’amplitude de la
force de frottement qui est proportionnelle au produit du gradient de vitesse par la
surface et un coefficient caractéristique du fluide (cf. figure 1.5 A). Il est d’usage de
distinguer deux types de viscosité : la viscosité dynamique et la viscosité cinématique.
2.1.7.1. Viscosité dynamique
Le coefficient de viscosité dynamique (absolute viscosity, shear viscosity) se
définit à partir de la relation de Newton qui donne la variation de la force de cisaillement, Fv, en fonction de la surface, S, du gradient de vitesse
et du coefficient de
3
dx
viscosité dynamique, p(c/ équation 1.19). Le signe négatif traduit la diminution de
vitesse quand on s’éloigne de l’élément de surface considéré.
Fy=-gS^
(1.19)
J
dx
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