Formation en Génie Chimique sur Sites Industriels
 

VISCOSITE ET RHEOLOLOGIE DES FLUIDES

Objectifs :

  • Démystifier la rhéologie (langage, utilisation, …).
  • Connaître les possibilités et les limites de cette technique.
  • Savoir adapter la mesure au but recherché
    • Contrôle-qualité : mesure "repère" ou mesure relative.
    • Formulation (influence des différents constituants sur les propriétés du produit) : mesure relative ou mesure absolue.
    • Etude de la structure microscopique du milieu (texture, interactions moléculaires, …) : mesure absolue.
  • Etre capable de programmer une étude rhéologique et en exploiter les résultats.
  • Aborder sans complexe des ouvrages ou articles plus spécialisés.

Programme :

  • La viscosité à "notre échelle"
    • Définitions, unités, ordre de grandeur.
    • Viscosité cinématique.
    • Influence de la température et de la pression.
    • Caractérisation de la viscosité : coupe FORD, viscosimètres BROOKFIELD, de COUETTE, à capillaire, à chute de billes, …
  • La viscosité à "l'échelle microscopique"
    • Vitesse et contrainte de cisaillement.
    • Notion de rhéologie.
    • Viscosité apparente des fluides non newtoniens
    • Rhéométrie en régime permanent
      • courbes d'écoulement
      • typologie des différents fluides : newtoniens, rhéofluidifants, rhéoépaississants, avec ou sans seuil d'écoulement.
      • modélisation et interprétation des courbes.
    • Rhéologie des émulsions.
    • Comportement rhéologique et propriétés d'usage.
  • La viscosité à "l'échelle du temps"
    • Thixotropie
      • fluides thixotropes, antithixotropes
      • indices de thixotropie, de reprise
      • précautions expérimentales
      • interprétation
    • - Viscoélasticité
      • manifestations, exemples
      • rhéométrie en régime transitoire
        • fonctions fluage et relaxation : élasticité instantanée, retardée – recouvrance.
        • modèles viscoélastiques élémentaires : solide de KELVIN-VOIGT, liquide de MAXWELL, généralisation.
      • rhéométrie en régime oscillatoire (dynamique)
        • grandeurs caractéristiques : G' , G" , δ , η* , …
        • interprétation des courbes de balayage en fréquence, en déformation, …
        • caractérisation d'une structure organisée (limite d'élasticité, seuil d'écoulement, énergie de cohésion, …).
  • Rhéométrie
    • Comparaison des différents types de mesure selon l'objectif recherché : avantages et inconvénients.
    • Etalonnage d'un rhéomètre simple
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