Skip to Main content Skip to Navigation
Master Thesis

L'étude de la transition à l’état chaotique de fluides d’Herschel-Bulkley en écoulement de Taylor-Couette

Résumé : Les fluides à seuil sont des fluides non-newtoniens, complexes ou structurés. Ils sont communément rencontrés dans de nombreuses applications industrielles utilisant leurs caractéristiques et leurs propriétés physiques exceptionnelles (plastifiants, stabilisateurs, épaississants,...). Ainsi de nombreux excipients de l'industrie pharmaceutique sont de tels fluides. La plupart des fluides corporels en font partie, le sang notamment. L'étude de leur comportement et de leur écoulement est une problématique transverse dont découlent de très nombreuses applications. Osborne Reynolds a observé au XlXème siècle que lorsque l'on augmente la vitesse d'écoulement d'eau en conduite, on passe du régime laminaire (écoulement ordonné) au régime turbulent (écoulement désordonné, chaotique). Ce phénomène est lié à la fois aux propriétés intrinsèques du fluide ainsi qu'à la géométrie du système. La survenue de l'état chaotique bouleverse l'écoulement. Ainsi une prédiction du changement de régime est une donnée primordiale en génie chimique mais aussi dans toute application dans lesquelles les fluides sont transportés et/ou mis en agitation (mise en suspension de poudres, ...). Les écoulements turbulents sont fréquemment rencontrés dans l'industrie, ceux-ci correspondent à des écoulements à grande vitesse répondant aux contraintes de productivité industrielle. Ils peuvent également être privilégiés dans des procédés industriels puisqu'ils permettent un meilleur transfert de chaleur et de matière. Par contre, en présence de produits fragiles, l'écoulement laminaire peut être privilégié en vue de préserver leur intégrité, d'où l'intérêt de mieux comprendre le passage d'un régime d'écoulement à l'autre. De plus, les fluides non newtoniens ou complexes sont souvent très visqueux et les mettre en oeuvre en régime turbulent supposerait une énergie trop élevée et serait trop coûteux. Afin d'étudier la survenue de cet état chaotique, une étude expérimentale a été effectuée, et un programme simulant de tels écoulements, basé sur la loi d'Herschel-Bulkley a été réalisé. Il permet de déterminer les conditions d'apparitions de tourbillons de Taylor, qui constituent la première étape vers l'apparition de la turbulence. A travers ces travaux, il a été mis en évidence le caractère stabilisant du seuil sur l'écoulement. Il a également été observé que le nombre d'onde croit avec le seuil et avec le caractère rhéofluidifiant du fluide.
Document type :
Master Thesis
Complete list of metadatas

Cited literature [11 references]  Display  Hide  Download

https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01803963
Contributor : Bibliothèque Santé <>
Submitted on : Thursday, May 31, 2018 - 10:56:51 AM
Last modification on : Monday, December 2, 2019 - 10:24:02 AM
Long-term archiving on: : Saturday, September 1, 2018 - 12:45:50 PM

File

JACOB Valentin 15 décembre 20...
Files produced by the author(s)

Identifiers

  • HAL Id : dumas-01803963, version 1

Citation

Valentin Jacob. L'étude de la transition à l’état chaotique de fluides d’Herschel-Bulkley en écoulement de Taylor-Couette. Sciences pharmaceutiques. 2017. ⟨dumas-01803963⟩

Share

Metrics

Record views

68

Files downloads

218