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Zert Chapitre Classification des Fluides non-Newtoniens Qu ? est ce qu ? un liquide non-Newtonien Il convient préalablement pour répondre à cette question de définir précisément les caractéristiques d ? un comportement newtonien D ? après Barnes et al un

Chapitre Classification des Fluides non-Newtoniens Qu ? est ce qu ? un liquide non-Newtonien Il convient préalablement pour répondre à cette question de définir précisément les caractéristiques d ? un comportement newtonien D ? après Barnes et al un comportement newtonien est un comportement dans lequel à température et pression constantes n la viscosité de cisaillement h est indépendante du taux de cisaillement nn n pour un cisaillement simple la seule contrainte générée est la contrainte de cisaillement s les différences de contraintes normales N et N étant nulles n la viscosité est constante en fonction du temps et la contrainte est nulle lorsque le cisaillement est arrêté si on reprend le cisaillement ultérieurement la viscosité doit être la même que précédemment n les viscosités correspondantes aux différents types de déformations sont proportionnelles entre elles et le rapport de proportionnalité est simple par exemple la viscosité élongationnelle vaut fois la viscosité de cisaillement Un fluide non-newtonien est par conséquent un fluide qui ne satisfait pas à une ou plusieurs de ces caractéristiques Toutefois des fluides non-newtoniens peuvent satisfaire à certaines de ces caractéristiques des fluides newtoniens sous certaines conditions de taux de cisaillement de temps de cisaillement etc Ainsi par exemple si un fluide non newtonien présente une viscosité de cisaillement h constante pour une certaine gamme de taux de cisaillement nn on dira que ce fluide présente dans cette gamme un plateau newtonien sur la courbe de h f nn L ? allure de la courbe d ? écoulement courbe de la contrainte en fonction du taux de cisaillement d ? un fluide newtonien est montrée sur la figure Cette courbe met en exergue la première propriété newtonienne suivant laquelle la viscosité h est la constante de proportionnalité entre la contrainte s et le taux de cisaillement nn De nombreux matériaux tels que des solutions de polymères des émulsions des suspensions présentent des propriétés non-newtoniennes Nous allons étudier différentes catégories de fluides non-newtoniens suivant les caractéristiques qu ? ils présentent Fig ?? Courbe d ? écoulement la contrainte s en fonction du taux de cisaillement nn pour un fluide newtonien - Les fluides dont la viscosité dépend du temps Au cours du cisaillement la structure interne du fluide et par conséquent sa viscosité peut évoluer Nous étudions ici différentes caractéristiques d ? un fluide dont la viscosité dépend du temps de cisaillement - Les fluides thixotropes et anti-thixotropes Les fluides thixotropes voient leur viscosité diminuer avec le temps lorsqu ? ils sont soumis à un cisaillement constant ou à une contrainte constante À l ? arrêt du cisaillement la viscosité augmente avec le temps ce qui indique une réversibilité au moins partielle du phénomène Mewis Barnes Une évolution typique de la viscosité en fonction du temps pour un fluide thixotrope sous cisaillement est représentée sur la fig De très nombreux fluides sont thixotropes peintures encres suspensions d ? argile boues de forage crèmes cosmétiques ou pharmaceutiques produits alimentaires yahourts sauce tomate concentrée par exemple sang solutions concentrées de polymères