Etude de la dynamique d'étalement de fluides newtoniens et non newtoniens lors d'un processus d'enduction par rotation PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Etude de la dynamique d'étalement de fluides newtoniens et non newtoniens lors d'un processus d'enduction par rotation PDF full book. Access full book title Etude de la dynamique d'étalement de fluides newtoniens et non newtoniens lors d'un processus d'enduction par rotation by Daniel Mathieu. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Daniel Mathieu Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 180
Book Description
Ce travail porte sur l'étude de l'influence de la rhéologie et des conditions de mouillage sur l'étalement forcé de fluides et sur les instabilités qui en résultent (formation de doigts au voisinage de la ligne de contact). Un dispositif expérimental a été construit permettant l'analyse de la forme d'une goutte en rotation sur une surface horizontale. Différentes techniques optiques ont été mises en oeuvre : photographie, interférométrie et moiré. Le choix des fluides (mélanges et solutions de polydiméthylsiloxane (PDMS) et une huile de polybutène) et des supports solides (plaquettes de silicium) a été particulièrement crucial. L'étalement spontané est conforme à la théorie (peu d'influence de la nature du fluide). Lors de l'étalement forcé des PDMS, la vitesse de variation de l'épaisseur suit parfaitement la loi théorique. Par contre, pour le rayon des gouttes, des différences apparaissent. Elles sont reliées aux différences constatées pour les temps critiques d'apparition des doigts que nous avons définis. Eux-mêmes sont reliés à la présence de macromolécules de masse élevée en solution. L'influence de la rhéologie du fluide sur les instabilités est ainsi mis en évidence. L'analyse spectrale du contour de la goutte nous indique le mode dominant de l'instabilité et sa cinétique de croissance. Ils dépendent des conditions de mouillage. Ainsi la forme, le nombre et la croissance des doigts sont très différents en mouillage partiel. Comme la forme du bourrelet semble relié à l'instabilité, nous avons donc tenté de reconstruire le profil de la goutte à partir du moiré. Des résultats prometteurs mais partiels ont été obtenus. Enfin, les expériences de relaxation nous ont permis d'étudier les lois de démouillage de films métastables.
Author: Daniel Mathieu Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 180
Book Description
Ce travail porte sur l'étude de l'influence de la rhéologie et des conditions de mouillage sur l'étalement forcé de fluides et sur les instabilités qui en résultent (formation de doigts au voisinage de la ligne de contact). Un dispositif expérimental a été construit permettant l'analyse de la forme d'une goutte en rotation sur une surface horizontale. Différentes techniques optiques ont été mises en oeuvre : photographie, interférométrie et moiré. Le choix des fluides (mélanges et solutions de polydiméthylsiloxane (PDMS) et une huile de polybutène) et des supports solides (plaquettes de silicium) a été particulièrement crucial. L'étalement spontané est conforme à la théorie (peu d'influence de la nature du fluide). Lors de l'étalement forcé des PDMS, la vitesse de variation de l'épaisseur suit parfaitement la loi théorique. Par contre, pour le rayon des gouttes, des différences apparaissent. Elles sont reliées aux différences constatées pour les temps critiques d'apparition des doigts que nous avons définis. Eux-mêmes sont reliés à la présence de macromolécules de masse élevée en solution. L'influence de la rhéologie du fluide sur les instabilités est ainsi mis en évidence. L'analyse spectrale du contour de la goutte nous indique le mode dominant de l'instabilité et sa cinétique de croissance. Ils dépendent des conditions de mouillage. Ainsi la forme, le nombre et la croissance des doigts sont très différents en mouillage partiel. Comme la forme du bourrelet semble relié à l'instabilité, nous avons donc tenté de reconstruire le profil de la goutte à partir du moiré. Des résultats prometteurs mais partiels ont été obtenus. Enfin, les expériences de relaxation nous ont permis d'étudier les lois de démouillage de films métastables.
Author: Vincent Mathieu Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 264
Book Description
Le travail présenté concerne l'étude de la dynamique d'étalement de gouttes de fluides newtoniens sur un substrat solide, étude à caractère fortement expérimental. Nous avons plus particulièrement envisagé l'influence de trois paramètres fondamentaux à savoir la viscosité et la tension superficielle du liquide, et le volume de la goutte. Le choix de mélanges eau-glycérol auxquels sont éventuellement ajoutées de faibles quantités d'un tensioactif, le Plantacare, permet de balayer de larges gammes de viscosité et de tension superficielle et ce indépendamment l'une de l'autre. Le verre est apparu comme le solide le plus approprié au regard de sa bonne mouillabilité et d'une faible rugosité de surface. Les mises en œuvre d'un dispositif expérimental et d'une procédure de traitement d'images originale ont permis de suivre en temps réel l'étalement d'une goutte posée et d'en déduire l'évolution de ses dimensions caractéristiques. Il est ainsi possible de déterminer la vitesse d'étalement définie comme la vitesse d'avancée de la ligne triphasique. Nous avons ainsi mis en évidence l'existence de plusieurs régimes d'écoulement successifs pendant la durée de l'étalement. La confrontation de nos résultats avec les modèles théoriques existants n'est pas satisfaisante dans la mesure où ces modèles décrivent des situations simples, pour lesquelles le régime d'écoulement est bien défini et invariant. Une approche en terme d'analyse dimensionnelle a néanmoins permis d'établir un modèle empirique qui décrit, pour un régime donné, l'évolution du rayon comme une fonction du nombre capillaire, rapport des forces visqueuses aux forces capillaires. La distinction des différents régimes s'appuient alors sur l'analyse de nombre de Bond, rapport des forces de gravité aux forces capillaires.
Book Description
DANS CE MEMOIRE NOUS PROPOSONS UN MODELE PERMETTANT D'EVALUER LES CHUTES DE PRESSION LORS DE L'ECOULEMENT DE FLUIDES NON NEWTONIENS PUREMENT VISQUEUX A TRAVERS LES MILIEUX POREUX. IL EST BASE SUR UNE REPRESENTATION CAPILLAIRE DU MILIEU PRENANT EN COMPTE SA STRUCTURE AU TRAVERS DE DEUX PARAMETRES: LA TORTUOSITE ET LA SURFACE SPECIFIQUE DYNAMIQUE. LE COMPORTEMENT RHEOLOGIQUE DES FLUIDES, SUR L'ENSEMBLE DE L'INTERVALLE DE VARIATION DU GRADIENT DE VITESSE DETERMINE A L'AIDE DU MODELE, EST REPRESENTE PAR UNE SERIE DE LOIS PUISSANCE. CE MODELE EST VALIDE EXPERIMENTALEMENT POUR DES LITS FIXES DE SPHERES ET DE PARTICULES NON SPHERIQUES DE FORMES DIVERSES DANS UN LARGE DOMAINE DE NOMBRE DE REYNOLDS ALLANT DU REGIME DE DARCY AU REGIME INERTIEL. CE MODELE A EGALEMENT ETE TESTE SUR DES MILIEUX POREUX STRATIFIES. DES LITS FIXES TASSES DE PLAQUETTES ONT ETE ETUDIES SELON DEUX CONFIGURATIONS OPPOSEES PARTICULE-ECOULEMENT. DANS LES DEUX CONFIGURATIONS NOUS AVONS MESURE EXPERIMENTALEMENT LES CHUTES DE PRESSION ET DETERMINE LES PARAMETRES STRUCTURAUX DU MILIEU, PUIS NOUS AVONS ANALYSE LES DIFFERENCES CONCERNANT LEUR COMPORTEMENT HYDRODYNAMIQUE. LE MODELE PROPOSE DONNE DES RESULTATS SATISFAISANTS DANS LES DEUX CONFIGURATIONS. NOUS AVONS ENSUITE EFFECTUE UNE ETUDE CONCERNANT LES MILIEUX POREUX RETICULES DE TRES FORTE POROSITE ET ETUDIE SA LIMITE DE VALIDITE DANS CE CAS. DANS UNE DEUXIEME PARTIE NOUS PROPOSONS D'ETENDRE CE MODELE AUX LITS FLUIDISES EN PRENANT EN COMPTE LA VARIATION DE LA TORTUOSITE EN FONCTION DE LA POROSITE DURANT L'EXPANSION POUR CHAQUE TYPE DE LIT. LE MODELE A ETE TESTE AVEC DES FLUIDES NEWTONIENS ET NON NEWTONIEN PUREMENT VISQUEUX SUR DES LITS DE SPHERES ET DE PLAQUETTES. IL PERMET UNE BONNE EVALUATION DE LA VITESSE MINIMALE DE FLUIDISATION ET UNE BONNE REPRESENTATION DE L'EXPANSION DANS UN DOMAINE DE POROSITE QUI A ETE PRECISE DANS CHACUN DES CAS
Author: Antoine Despeyroux Publisher: 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.
Book Description
On rappelle les principes de base de la mécanique des milieux continus à partir desquels on déduit les équations modélisant l'écoulement non isotherme d'un fluide newtonien incompressible. On considère le cas stationnaire dans un domaine mince ?e avec des conditions aux limites non linéaires. On déduit le problème variationnel correspondant qui est fortement couplé, composé d'une inéquation et une équation variationnelles, dont les inconnues sont le champ de vitesse du fluide, sa pression et sa température. La difficulté principale est la présence dans l'équation variationnelle du carré du tenseur des taux de déformation, qui ne permet pas de donner un sens au problème variationnel, si on cherche la vitesse dans un convexe de h1. Pour lever cette difficulté, on cherche la régularité h2 de la vitesse, qui nécessite la régularité c0 ,1 de la température, qui est dans les coefficients de l'inéquation variationnelle. En utilisant le théorème du point fixe de Banach, on montre l'existence, l'unicité et la régularité de la solution faible. Puis, on établit des estimations indépendantes de e en norme h2 pour la vitesse et de la température, et en norme h1 pour la pression. Ce qui nous permet d'obtenir des limites fortes. On obtient alors le problème limite, l'équation de Reynolds généralisée et on montre l'unicité des solutions de ce problème limite. On présente aussi une approximation du problème limite par une méthode d'éléments finis, on étudie la convergence des solutions approchées et on donne les estimations d'erreur d'approximation. Enfin, on remplace la condition aux limites de Tresca par celle de Coulomb dans l'étude précédente et on obtient des résultats similaires.
Book Description
Modélisation d'un fluide non newtonien qui pour de faibles taux de cisaillement dans un écoulement viscométrique admet une première et deuxième différence de contrainte normale respectivement positive et non nulle. Étude de fluides de Rivlin-Ericksen de complexités 2 et 3. Résultats d'existence sur l'écoulement d'un fluide de grade 2.
Book Description
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DE LA COUCHE LIMITE HYDRODYNAMIQUE ENGENDREE PAR LA ROTATION DE CORPS A SYMETRIE DE REVOLUTION DANS UN FLUIDE NEWTONIEN OU OSTWALDIEN. RAPPEL DES EQUATIONS GENERALES DE CONSERVATION ET DEFINITION D'UN FLUIDE OSTWALDIEN. ETUDE DE LA COUCHE LIMITE HYDRODYNAMIQUE DANS LE CAS OU LE FLUIDE EST AU REPOS A L'INFINI ET DANS CELUI OU IL Y A UN ECOULEMENT AXIAL. ETUDE DE LA DIFFUSION CONVECTIVE
Book Description
Cette thèse porte sur la compréhension de systèmes dynamiques liés aux films liquides minces entraînés par la gravité; principalement des modèles d'eau peu profonde et des équations de lubrification. D'un point de vue modélisation, nous avons obtenu d'une part des modèles à 3 équations des eaux peu profondes pour les fluides newtoniens à viscosité constante décrivant l'évolution de la hauteur du fluide, de sa vitesse et d'une nouvelle variable définie équivalent eau taux de cisaillement. De tels modèles parviennent à capturer des régimes instables et à donner des résultats numériques satisfaisants pour l'étude de seuil d'instabilité et de la phase de l'onde à une distance modérée du seuil. D'autre part, une équation de lubrification et un modèle d'eau peu profonde ont été obtenu à partir d'un modèle de fluide non-Newtonien connu sous le nom de fluide bi-visqueux- dont la rhéologie se rapproche de celle des fluides pseudo plastiques et de Bingham. Concernant la partie analyse, l'existence globale de solutions faibles non négatives pour les équations de lubrification, telles que l'équation de Derrida-Lebowitz-Speer-Spohn, partant des solutions faibles non négatives pour les équations appropriées d'eau peu profonde visqueuse (en manipulant les termes de traînée et la formule de capillarité), est montrée. La nouveauté dans ce travail est de montrer que l'entropie BF qui a été introduite pour les équations de lubrification dans le contexte des films minces est encodée dans l'entropie BD introduite pour Navier-Stokes compressible avec viscosités dépendant de la densité. On s'intéresse également aux solutions dissipatives pour des systèmes incompressible et compressible de type Oldroyd ainsi qu'aux solutions faibles pour un système dégénéré de type Bingham.
Book Description
SELECTION D'UNE LOI DE COMPORTEMENT ASSEZ GENERALE MAIS PERMETTANT DE TROUVER DES SOLUTIONS SIMPLES. GENERALISATION A UN FLUIDE NON NEWTONIEN PUREMENT VISQUEUX DE L'ETUDE DE VAN DYKE CONCERNANT LES FLUIDES NEWTONIENS EN VUE DE FORMULER LES APPROXIMATIONS INTERNE ET EXTERNE DU SECOND ORDRE. FORMULATION, DANS LE CADRE DE LA METHODE DES DEVELOPPEMENTS ASYMPTOTIQUES RACCORDES, DE L'APPROXIMATION DE LA COUCHE LIMITE POUR UN FLUIDE VISCOELASTIQUE OBEISSANT A LA LOI DE COMPORTEMENT CHOISIE. ETUDE DE L'APPROXIMATION EXTERNE DU SECOND ORDRE DANS LE CAS OU L'APPROXIMATION DE LA COUCHE LIMITE POSSEDE UNE SOLUTION AFFINE OU LOCALEMENT AFFINE. APPLICATION A L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN DIEDRE ET AU JET LIBRE IMMERGE
Author: Daniel Mathieu
Author: Daniel Mathieu
Author: Vincent Mathieu
Author: Nour-Eddine Sabiri
Author: Priyono Sutikno
Author: Antoine Despeyroux
Author: Fouad Saidi
Author: Kamla Boudraa
Author: MUSTAPHA.. SADOK
Author: Khawla Msheik
Author: JAVIER.. JIMENEZ