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Analyse et technologie des surfaces
Les ordres de grandeur des assises moléculaires et des irrégularités de surface
à prendre en considération sont les suivants:
• Hauteur d’une molécule: 1 nm.
• Epilamens: couches d’une dizaine d’assises moléculaires: 10 nm.
• Surface superfinie: 10 –1 µ m.
• Rectification: 0,5 µ m, soit plus de 500 assises moléculaires.
• Usinage courant: hauteur des aspérités de 1 à 20 µ m.
26.3.2 Frottement interne d’un fluide – viscosité
Physiquement, on peut caractériser les fluides par la mobilité plus ou moins
grande des molécules qui les constituent.
Considérons deux plaques horizontales séparées par un film de fluide incompressible d’épaisseur h . L’une est fixe, l’autre se déplace à la vitesse V . Le film est
parfaitement adhérent aux parois. Dans ces conditions, les différentes couches de
liquides se déplacent parallèlement aux surfaces. La vitesse V d’une couche est
fonction de sa distance z avec le plan mobile.
La cission nécessaire au glissement de deux couches liquides de surface S , distantes de d z et se déplaçant aux vitesses V et V + d V , s’exprime par:
Loi de Newton-Navier (1871)
(26.1)
avec η la viscosité dynamique absolue qui a pour dimension ML –1 T –1 et s’exprime
en Pas.
L’eau à 20˚ C a une viscosité d’environ 1 mPas; l’huile moteur à 20˚:
η ∼ 0,3 Pas; l’huile palier: η = 0,02 à 0,04 Pas.
On définit aussi la viscosité cinématique :
ν = η / ρ
(26.2)
exprimée en m 2 /s, en Stokes (st) ou centistokes (cSt) (1 St = 10 –4 m 2 /s).
τ
F
S
--η
dv
dz
----- -
=
=
Fig. 26.2 Définition de la viscosité.
plan fixe
plan mobile
écoulement
dz
z
S
V 0
V + dV
V
V V + dV
V 0 V
F = ηS dV/dz
z
Analyse et technologie des surfaces
Les ordres de grandeur des assises moléculaires et des irrégularités de surface
à prendre en considération sont les suivants:
• Hauteur d’une molécule: 1 nm.
• Epilamens: couches d’une dizaine d’assises moléculaires: 10 nm.
• Surface superfinie: 10 –1 µ m.
• Rectification: 0,5 µ m, soit plus de 500 assises moléculaires.
• Usinage courant: hauteur des aspérités de 1 à 20 µ m.
26.3.2 Frottement interne d’un fluide – viscosité
Physiquement, on peut caractériser les fluides par la mobilité plus ou moins
grande des molécules qui les constituent.
Considérons deux plaques horizontales séparées par un film de fluide incompressible d’épaisseur h . L’une est fixe, l’autre se déplace à la vitesse V . Le film est
parfaitement adhérent aux parois. Dans ces conditions, les différentes couches de
liquides se déplacent parallèlement aux surfaces. La vitesse V d’une couche est
fonction de sa distance z avec le plan mobile.
La cission nécessaire au glissement de deux couches liquides de surface S , distantes de d z et se déplaçant aux vitesses V et V + d V , s’exprime par:
Loi de Newton-Navier (1871)
(26.1)
avec η la viscosité dynamique absolue qui a pour dimension ML –1 T –1 et s’exprime
en Pas.
L’eau à 20˚ C a une viscosité d’environ 1 mPas; l’huile moteur à 20˚:
η ∼ 0,3 Pas; l’huile palier: η = 0,02 à 0,04 Pas.
On définit aussi la viscosité cinématique :
ν = η / ρ
(26.2)
exprimée en m 2 /s, en Stokes (st) ou centistokes (cSt) (1 St = 10 –4 m 2 /s).
τ
F
S
--η
dv
dz
----- -
=
=
Fig. 26.2 Définition de la viscosité.
plan fixe
plan mobile
écoulement
dz
z
S
V 0
V + dV
V
V V + dV
V 0 V
F = ηS dV/dz
z