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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
6
rhéologie
des fluides
PLAN
6.1 Introduction
6.2 Comportement pseudo plastique
6.3 Comportement viscoélastique
6.4 Loi de comportement d’un matériau viscoélastique
6.5 Les différentes lois de comportement d’un matériau viscoélastique
OBJECTIFS
➤
➤ Définir les lois de comportement où la viscosité dépend de façon générale
de la contrainte, de la déformation et de la vitesse de déformation
➤
➤ Intégrer ces lois de comportement dans les équations de conservation
de la quantité de mouvement
➤
➤ Obtenir des solutions pour les écoulements de base de fluides à comportement
rhéo-fluidifiant et viscoélastique
6.1 inTroducTion
La rhéologie s’intéresse aux lois de comportement des fluides en écoulement. Une loi de
comportement simple, telle que la loi de Newton que nous avons vue aux chapitres 1 et
5, relie le déviateur des contraintes au tenseur des vitesses de déformation au travers de
la viscosité du fluide.
Néanmoins, les fluides réels ont des comportements qui peuvent être très différents
les uns des autres. L’air est un fluide dont la très faible viscosité dynamique (dans les
conditions classiques de pression et de température) permet de l’assimiler à un fluide
parfait. Les fluides tels que l’eau, l’huile minérale, les métaux fondus ont un comportement visqueux qui est bien décrit par la loi de Newton. Les fluides chargés, tels que les
peintures, ont des comportements qui associent viscosité et plasticité. Les polymères
fondus ont un comportement qui associe plasticité, viscosité et élasticité. La particularité des polymères est qu’ils sont constitués de macromolécules. Une macromolécule est
une très grande molécule, qui possède donc une masse moléculaire élevée. La notion de
macromolécule a été introduite en 1922 par le chimiste allemand Hermann Staudinger.
Un polymère est un système formé par un ensemble de macromolécules de même nature
9782100549337-Livre.indb 143
31/07/11 13:01
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rhéologie
des fluides
PLAN
6.1 Introduction
6.2 Comportement pseudo plastique
6.3 Comportement viscoélastique
6.4 Loi de comportement d’un matériau viscoélastique
6.5 Les différentes lois de comportement d’un matériau viscoélastique
OBJECTIFS
➤
➤ Définir les lois de comportement où la viscosité dépend de façon générale
de la contrainte, de la déformation et de la vitesse de déformation
➤
➤ Intégrer ces lois de comportement dans les équations de conservation
de la quantité de mouvement
➤
➤ Obtenir des solutions pour les écoulements de base de fluides à comportement
rhéo-fluidifiant et viscoélastique
6.1 inTroducTion
La rhéologie s’intéresse aux lois de comportement des fluides en écoulement. Une loi de
comportement simple, telle que la loi de Newton que nous avons vue aux chapitres 1 et
5, relie le déviateur des contraintes au tenseur des vitesses de déformation au travers de
la viscosité du fluide.
Néanmoins, les fluides réels ont des comportements qui peuvent être très différents
les uns des autres. L’air est un fluide dont la très faible viscosité dynamique (dans les
conditions classiques de pression et de température) permet de l’assimiler à un fluide
parfait. Les fluides tels que l’eau, l’huile minérale, les métaux fondus ont un comportement visqueux qui est bien décrit par la loi de Newton. Les fluides chargés, tels que les
peintures, ont des comportements qui associent viscosité et plasticité. Les polymères
fondus ont un comportement qui associe plasticité, viscosité et élasticité. La particularité des polymères est qu’ils sont constitués de macromolécules. Une macromolécule est
une très grande molécule, qui possède donc une masse moléculaire élevée. La notion de
macromolécule a été introduite en 1922 par le chimiste allemand Hermann Staudinger.
Un polymère est un système formé par un ensemble de macromolécules de même nature
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