Author: Martin SchaffarPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 256
Book Description
Contribution à l'étude des propriétés hydrodynamiques des fluides non-newtoniens en écoulement dans une conduite cylindrique de section circulaire
Author: Martin SchaffarContribution à l'étude des fluides non-newtoniens
Author: Jean DrykoningenInteractions hydrodynamiques lors du transport de particules solides en fluide newtonien et non newtonien
Author: Antoine DespeyrouxPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 23
Book Description
Ce mémoire est consacré à l'étude des effets des interactions hydrodynamiques sur le mouvement et le transport des particules sphériques et cylindriques dans les fluides non newtoniens. Des résultats importants ont été obtenus pour expliquer la physique des suspensions en fluide non newtonien. Le modèle non newtonien choisi est celui d'Ostwald car il décrit bien les effets de rhéofluidification et de rhéoépaississement qui caractérisent la plupart des fluides non newtoniens. Le premier résultat a été de montrer comment l'indice de fluidité affecte le comportement des suspensions par le biais de la longueur d'écran hydrodynamique autour de chaque particule. Ceci nous a permis de donner les bonnes valeurs de la traînée subie par chaque particule en milieu infini, et de montrer l'apparition du paradoxe de Whitehead dans le cas de la sphère à partir de n=2 et de Stokes dans le cas du cylindre à partir de n=1. Lorsque n est voisin de ces valeurs critiques, la détermination des forces hydrodynamiques devient très sensible à l'inertie. Le deuxième résultat important pour l'industrie de l'injection des matériaux composites, a été de montrer par une méthode inverse que les interactions hydrodynamiques pouvaient induire un retard plus ou moins important par rapport au cas newtonien dans le transport de particules. Le troisième résultat important pour l'analyse des processus d'agrégation de particules sphériques ou cylindriques a été obtenu dans le cas d'une particule sphérique ou cylindrique en sédimentation vers un plan fixe. Un calcul asymptotique dans le cas non newtonien en régime de lubrification, comparé avec succès à celui obtenu numériquement par la méthode de maillage dynamique, nous a permis d'obtenir les lois d'évolution de la force subie par ces particules entrant en contact avec un plan. Ces derniers résultats trouvent une application dans l'utilisation des machines dynamiques à force de surface dans le cadre de la nanorhéologie.
ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DES FLUIDES REELS EN REGIME DE TRANSITION LAMINAIRE TURBULENT DANS DES CONDUITES CIRCULAIRE ET ANNULAIRE
Author: MALIKA.. KIOUSPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140
Book Description
DANS NOTRE TRAVAIL DE RECHERCHE, NOUS NOUS SOMMES PARTICULIEREMENT INTERESSES AUX ECOULEMENTS TRANSITIONNELS DE FLUIDES NEWTONIENS ET NON-NEWTONIENS, DANS DES CONDUITES CIRCULAIRE ET ANNULAIRE. LA PREVISION DE L'EVOLUTION DU CHAMP DE VITESSE EST FONDAMENTALE POUR L'ETUDE DES PHENOMENES DE TRANSPORT EN CONDUITES. DIFFERENTS MODELES DE CHAMP DE VITESSES ONT ETE ANALYSES PAR DE NOMBREUX AUTEURS DANS LE CAS DES FLUIDES INCOMPRESSIBLES POUR UN ECOULEMENT ETABLI, PLEINEMENT LAMINAIRE ET TURBULENT, ET CE AVEC DES RESULTATS SATISFAISANTS. CEPENDANT, AUCUN DE CES MODELES NE CONVIENT POUR LA GENERALISATION DE LA PREVISION DU PROFIL DE VITESSES DANS LES TROIS REGIONS D'ECOULEMENT SIMULTANEMENT. DANS SON ETUDE THEORIQUE, K.OGAWA PROPOSE UNE METHODE PERMETTANT LA PREVISION DU PROFIL DE VITESSES DES FLUIDES NEWTONIENS DANS LES TROIS REGIMES D'ECOULEMENT SUCCESSIVEMENT. DANS NOTRE TRAVAIL, NOUS AVONS UTILISE ET COMPLETE LA METHODE ORIGINALE PROPOSEE PAR K.OGAWA EN LA GENERALISANT ET EN MONTRANT QU'ELLE S'APPLIQUE AUX FLUIDES NON-NEWTONIENS. NOUS AVONS ETUDIE DE FACON EXPERIMENTALE ET THEORIQUE L'EVOLUTION DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT, AINSI QUE LA DISTRIBUTION DU CHAMP DE VITESSES. NOS TRAVAUX SE SONT CONCRETISES PAR LE DEVELOPPEMENT D'UN PROGRAMME DE CALCULS PERMETTANT LE TRAITEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES, LA DETERMINATION DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT ET DU CHAMP DE VITESSES DANS LE CAS DES FLUIDES NEWTONIENS ET OSTWALDIENS
CONTRIBUTION A L'ETUDE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES DANS DES CONDUITES HORIZONTALES OU FAIBLEMENT INCLINEES
Author: ABDERRAZAK.. HARMACHPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 195
Book Description
L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES DE TYPE GAZ-LIQUIDE EN CONDUITE QUASI-HORIZONTALE. LA CONDUITE CONSIDEREE EST FAIBLEMENT CONIQUE ET DE SECTION DROITE CIRCULAIRE OU CYLINDRIQUE. APRES AVOIR ETABLI LE SYSTEME D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES DECRIVANT LES ECOULEMENTS STRATIFIES, NOUS MONTRONS LES POSSIBILITES D'OBTENTION D'UNE SOLUTION STATIONNAIRE. A L'AIDE DE LA THEORIE DE LA STABILITE LINEAIRE, L'ETUDE THEORIQUE DE LA TRANSITION A PARTIR DE L'ECOULEMENT STRATIFIE EN CONDUITE CYLINDRIQUE EST REALISEE. ON MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UN DIAGRAMME DE TRANSITION F#R#L = F (F#R#G). CELUI-CI EST VALIDE PAR DES COMPARAISONS AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE. DANS LE CAS OU L'ON NEGLIGE LES FLUCTUATIONS DES TERMES DE FROTTEMENT AUTOUR DE L'ECOULEMENT DE BASE, NOUS PROPOSONS UNE CONDITION DE TRANSITION AVEC LA MODELISATION APPROPRIEE DES COEFFICIENTS DE FRICTION. EN CONDUITE CYLINDRIQUE ET DE SECTION DROITE ELLIPTIQUE, NOUS TROUVONS QUE L'ECOULEMENT STRATIFIE EST PLUS STABLE LORSQUE LE GRAND AXE DE LA CONDUITE EST DISPOSE HORIZONTALEMENT. ENFIN, UN MODELE MATHEMATIQUE DE L'ECOULEMENT A POCHES ET A BOUCHONS EST PROPOSE. IL CORRESPOND AU CAS OU LA PARTIE BOUCHON DE L'ECOULEMENT N'EST PAS AEREE
Contribution à l'étude de la couche limite hydrodynamique
Author: Paul BartmannContribution à l'étude des mélanges de fluides visco-élastiques
Author: Laurent ChupinPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 174
Book Description
Au cours de la première partie, on s'intéresse la mise en place d'un modèle pour l'étude des écoulements diphasiques visco-élastiques. Au delà des équations de Navier-Stokes gérant les propriétés hydrodynamiques d'un fluide, on exprime d'une part le caractère diphasique du milieu en faisant intervenir un paramètre d'ordre (fraction volumique d'une phase dans le mélange) et en prenant en compte les théories de Cahn et Hilliard sur les interactions thermodynamiques entre les deux phases, d'autre part l'effet visco-élastique grâce une loi comportementale de type Oldroyd. Au cours de la seconde partie, on étudie les propriétés mathématiques du modèle. On montre des résultats d'existence et d'unicité en présence de diffusion en la contrainte. Des résultats pour un modèle sans cette diffusion sont ensuite obtenus, complètant ainsi les travaux concernant les modèles monophasiques. Enfin, on montre que lorsque la diffusion en contrainte devient petite, il se crée un phénomène de couche limite au bord du domaine. Dans la dernière partie, on valide qualitativement le modle via la mise en place d'un schéma numérique. Plusieurs applications proches de contextes physiques bien précis sont réalisées. On observe tout d'abord le comportement des fluides complexes sous cisaillement dans le cas monophasique ainsi que dans le cas diphasique (décomposition spinodale). Des différences comportementales entre fluides newtoniens et visco-élastiques sont ainsi clairement mises en évidence. Ensuite, on compare des étirements de fibres réalisés numériquement avec des expriences réelles. Enfin, on réalise des tests de remplissage de cuve mettant encore une fois l'accent sur les propriétés d'instabilité des fluides complexes.
Comportement de fluides complexes sous écoulement
Author: Claire RigalPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Cette thèse est une contribution à la fois expérimentale, théorique et numérique à l'étude des écoulements bidimensionnels de fluides complexes dans une conduite cylindrique présentant des singularités et dans une géométrie annulaire à cylindres excentrés. Le fluide utilisé est une solution de xanthane à différentes concentrations présentant un caractère non newtonien rhéofluidifiant. L'objectif principal de cette thèse est la caractérisation de l'influence des propriétés rhéofluidifiantes sur le comportement des zones de recirculation, en terme de morphologie, de positionnement et d'intensité, par l'utilisation et le développement de techniques de mesures non intrusives et performantes. La première méthode expérimentale utilisée une technique laser classique: la vélocimétrie par images de particules. La seconde technique mise en oeuvre est une méthode originale: la vélocimétrie par imagerie par résonance magnétique. Elle est utilisée pour la première fois au laboratoire pour la mesure de champ de vitesse d'écoulement de fluides complexes en conduite cylindrique, représentant l'intérêt majeur de cette thèse. La première partie de notre travail consiste en une description rhéologique complète de nos fluides modèles avec la détermination de leur loi de comportement et la mise en évidence de leurs propriétés viscoélastiques, par ailleurs négligeables. Par la suite les mesures de champ de vitesse des écoulements bidimensionnels étudiés et la représentation des lignes de courant montrent que les propriétés rhéofluidifiantes influencent très fortement la structure et la morphologie de ces écoulements et le comportement des zones de recirculation. Par une étude fine nous observons qu'il existe une compétition entre les effets d'inertie et les effets rhéofluidifiants induisant un champ de contrainte variable qui modifie le positionnement et la taille de la zone de recirculation. Nous montrons également que l'augmentation du caractère rhéofluidifiant affaiblit son intensité de la zone de recirculation. Enfin, des simulations numériques utilisant la loi de comportement macroscopique déterminée par rhéométrie classique ont été réalisées avec le logiciel Fluent. Une bonne concordance est observée entre les résultats de ces simulations numériques et les expérimentaux. Cette comparaison permet ainsi de valider le code de calcul et la loi de comportement, utilisée pour les simulations numériques au travers de sa modélisation suivant la loi de Cross, pour les écoulements considérés.
DEPLACEMENTS DE FLUIDES MISCIBLES NON-NEWTONIENS EN CONDUITE CYLINDRIQUE VERTICALE
Author: CELINE.. GABARDPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 305
Book Description
ON ETUDIE DANS UN TUBE CIRCULAIRE VERTICAL LE DEPLACEMENT MISCIBLE D'UN FLUIDE NON-NEWTONIEN PAR UN FLUIDE NEWTONIEN MOINS VISQUEUX ET DE MEME DENSITE A GRAND NOMBRE DE PECLET (DIFFUSION NEGLIGEABLE). CE PROCESSUS MODELISE LES DEPLACEMENTS DE FLUIDES DANS LA COMPLETION DE FORAGES PETROLIERS. CETTE CONFIGURATION DE CONTRASTE DE VISCOSITE EST INSTABLE ET UN DOIGT DE FLUIDE INJECTE SE FORME AU CENTRE DU TUBE EN LAISSANT UN FILM DE FLUIDE DEPLACE SUR LA PAROI. NOUS AVONS ANALYSE L'INFLUENCE DU CARACTERE RHEOFLUIDIFIANT ET DE L'EXISTENCE D'UNE CONTRAINTE SEUIL DU FLUIDE DEPLACE SUR L'EPAISSEUR DU FILM RESIDUEL PAR DES MESURES VIDEO ET ACOUSTIQUES. DES MESURES DE REFERENCE AVEC DES FLUIDES NEWTONIENS SONT EN ACCORD AVEC CEUX DE LA LITTERATURE. POUR UN FLUIDE DEPLACE RHEOFLUIDIFIANT, LE FILM RESIDUEL EST PLUS MINCE QUE DANS LE CAS NEWTONIEN, ET ENCORE PLUS POUR UN FLUIDE A SEUIL. UN MODELE D'ECOULEMENT QUASI-PARALLELE PERMET D'ANALYSER LES PROFILS DE VITESSE D'ECOULEMENT ET LA NATURE STATIQUE DU FILM RESIDUEL. POUR LES FLUIDES A SEUIL, UN MODELE THEORIQUE FONDE SUR LA MINIMISATION DE L'ENERGIE DISSIPEE ET SUR L'EXISTENCE EVENTUELLE DE RECIRCULATION EN AMONT DEPLACEMENT PREDIT L'EPAISSEUR DU FILM RESIDUEL. UN CODE COMMERCIAL DE MFN REPRODUIT- AVEC DES LIMITATIONS SUR LES RAPPORTS DE VISCOSITES -LES RESULTATS SUR LES FLUIDES RHEOFLUIDIFIANTS ET (EN PARTIE) SUR LES FLUIDES VISCOPLASTIQUES ET EST UTILISABLE DANS UNE LARGE GAMME DE VALEURS DE PARAMETRES DE CONTROLE. DES INSTABILITES AXISYMETRIQUES OU EN HELICE DU FILM RESIDUEL APPARAISSENT ENSUITE SAUF POUR LES FLUIDES A SEUIL ET SONT ETUDIEES A L'AIDE DE DIAGRAMMES SPATIO-TEMPORELS ET DE MESURES ACOUSTIQUES. SUIVANT LES CAS ELLES APPARAISSENT DE MANIERE HOMOGENE DANS L'ECOULEMENT OU SONT DECLENCHEES PAR UNE PERTURBATION INITIALE INDUITE PAR LA COMMUTATION DE LA VANNE D'INJECTION. LES CARACTERISTIQUES SPATIO-TEMPORELLES DE CES INSTABILITES ET L'AMINCISSEMENT ASSOCIE DU FILM RESIDUEL ONT ETE ETUDIES.
Contribution à l'étude des fonctions viscométriques de fluides non newtoniens en mouvement stationnaire
Author: Jean-Claude RothPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 166
Book Description
Le travail exposé ci-après se situe dans le cadre de la mécanique des milieux continus et a pour but de déterminer certaines grandeurs caractérisant le comportement des fluides non newtoniens. Après un rappel théorique qui met en évidence un ensemble de fonctions associées à chaque fluide, nous nous sommes consacrées à leur détermination expérimentale.