Rheophysique des pates et des suspensions French

Avant-propos......Page 4
Table des matières......Page 6
Principales notations......Page 10
 1.1 Introduction......Page 16
  1.2.1 Qu'est-ce qu'un fluide......Page 18
  1 .2.2 Les variables de l'écoulement......Page 22
  1.2.3 Continuité du milieu......Page 23
  1.2.4 Les forces......Page 26
  1.3.1 Conservation de la masse......Page 32
  1.3.2 Conservation de la quantité de mouvement......Page 33
  1.3.3 Les fluctuations temporelles......Page 34
  1.3.4 La turbulence......Page 35
  1.3.5 Résolution d'un problème d'écoulement......Page 36
  1.3.6 Milieux continus généralisés......Page 37
  1.4.1 Généralités......Page 38
  1.4.3 Forme simplifiée de la loi de comportement......Page 39
  1.4.4 Cisaillement simple......Page 40
  1.4.5 Élongation......Page 42
  1.4.6 Dissipations d'énergie......Page 43
  1.5.1 Généralités......Page 44
  1.5.2 Fluide netwonien......Page 45
  1.5.3 Vers des propriétés plus complexes......Page 46
  1.5.4 Thixotropie......Page 47
  1.5.5 Fluides rhéofluidifiants ou rhéoépaississants......Page 48
  1.5.6 Fluides à seuil......Page 49
  1.5.7 Viscoélasticité......Page 52
 Annexe 1.1 Conservation de l'énergie......Page 54
 Annexe 1.2 Modèle de Eyring......Page 55
 2.1 Introduction......Page 58
 2.2 Décomposition du tenseur des contraintes......Page 62
  2.3.1 Généralités......Page 63
  2.3.2 Viscosité d'une suspension à faible concentration......Page 66
  2.3.3 Viscosité d'une suspension à concentration modérée......Page 67
  2.3.4 Viscosité d'une suspension à concentration élevée......Page 70
  2.3.5 Influence de la configuration......Page 73
  2.3.6 Influence de la forme des particules......Page 76
  2.3.7 Traînée hydrodynamique......Page 77
  2.4.1 Diffusion brownienne......Page 78
  2.4.2 Influence sur le comportement de la suspension......Page 79
  2.5.1 Généralités......Page 82
  2.5.2 Les forces colloïdales......Page 83
  2.5.3 Stabilité de la suspension......Page 85
  2.5.4 Potentiel d'interaction moyen......Page 87
  2.5.5 Suspension colloïdale diluée......Page 88
   2.5.6.1 Seuil de contrainte......Page 89
   2.5.6.2 Temps caractéristiques......Page 92
   2.5.6.3 État de la suspension......Page 94
   2.5.6.4 Régime permanent......Page 95
   2.5.6.5 Viscoélasticité......Page 97
   2.5.6.6 Thixotropie......Page 98
  2.6.1 Définition......Page 102
  2.6.2 Conséquences sur le comportement de la suspension......Page 103
 2.7 Effets inertiels......Page 104
 2.8 Classification rhéophysique des suspensions......Page 106
 Annexe 2.1 Décomposition du tenseur des contraintes......Page 110
 3.1 Introduction......Page 116
  3.2.1 Généralités......Page 117
  3.2.2 Les contacts frictionnels......Page 119
   3.2.3.1 Choc purement élastique......Page 121
   3.2.3.3 Seuil de plasticité......Page 122
   3.2.3.4 Rotation des particules......Page 123
   3.2.3.5 Effets élastohydrodynamiques......Page 124
 3.3 Propriétés physiques des suspensions granulaires......Page 125
   3.3.1.2 Valeurs du seuil de concentration......Page 126
   3.3.1.3 Concentration d’entassement maximal......Page 128
  3.3.2 Le réseau de contacts......Page 130
  3.3.3 La dilatance......Page 131
   3.3.4.1 Généralités......Page 132
   3.3.4.2 Influence de la pression du fluide interstitiel......Page 134
   3.3.4.3 Influence d’un flux de fluide interstitiel à travers le réseau granulaire......Page 135
   3.3.5 Ségrégation......Page 136
  3.4.1 Principaux régimes......Page 137
  3.4.2 Couplage des phases......Page 142
  3.5.1 Généralités......Page 144
  3.5.2 Comportement d’une suspension granulaire en compression......Page 145
  3.5.3 L’état critique......Page 148
  3.5.4 Le critère de Coulomb......Page 149
  3.5.6 Modélisation du comportement aux grandes déformations......Page 152
 3.6 Le régime lubrifié......Page 155
  3.7.2 Comportement collisionnel des suspensions granulaires (phi > phi )......Page 156
  3.8.1 Généralités......Page 160
   3.8.2.1 Régime d'écoulement......Page 161
   3.8.2.2 Observations expérimentales......Page 162
   3.8.2.3 Modèle heuristique pour le régime frictionnel-collisionnel......Page 165
 Annexe 3.1 Écoulement uniforme sur un plan incliné......Page 168
 4.1 Introduction......Page 174
  4.2.1 Les dimensions du rhéomètre......Page 176
  4.2.2 Le glissement aux parois......Page 178
  4.2.3 La fracturation......Page 184
  4.2.4 Le creusement......Page 187
  4.2.5 L'évaporation......Page 189
   4.2.6.1 Sédimentation......Page 190
   4.2.6.2 Migration......Page 191
  4.2.7 Consignes générales pour réaliser des mesures avec des suspensions......Page 193
  4.3.1 Le rhéomètre cône-plan......Page 194
  4.3.2 Le rhéomètre plan-plan......Page 197
  4.3.3 Le rhéomètre à cylindres coaxiaux......Page 198
  4.3.4 Le rhéomètre capillaire......Page 202
  4.3.5 Le plan incliné......Page 204
   4.3.5.1 Détermination de la courbe d'écoulement......Page 205
   4.3.5.2 Détermination du seuil de contrainte à partir d'une expérience sur un plan incliné......Page 206
  4.4.1 Palier de contrainte ou de vitesse......Page 210
  4.4.2 Détermination de la courbe d'écoulement......Page 212
  4.4.3 Détermination du seuil de contrainte......Page 216
  4.4.4 Évaluation de la thixotropie......Page 217
 Annexe 4.1 Stabilité d'un écourzment en cisaillement simple......Page 221
 5.1 Introduction......Page 224
  5.2.1 Composition......Page 225
  5.2.2 Propriétés thermiques......Page 226
  5.2.3 Changements de phase......Page 229
  5.2.4 La sédimentation......Page 232
  5.3.2 Teneur en silice......Page 234
  5.3.3 Teneur en eau......Page 235
  5.3.6 Effet de la cristallisation......Page 236
  5.3.7 Effet de la présence de gaz......Page 238
  5.3.8 Synthèse......Page 239
 6.1 Introduction......Page 242
  6.2.2 Métamorphoses de la neige......Page 243
  6.2.3 Propriétés thermiques......Page 245
  6.2.4 Propriétés mécaniques......Page 246
 6.3 Propriétés rhéologiques......Page 247
   6.3.2.1 Aérosols......Page 248
   6.3.2.2 Avalanches coulantes......Page 250
  6.3.3 Caractéristiques macroscopiques de l’écoulement......Page 251
   6.3.3.1 Les avalanches en aérosol......Page 252
   6.3.3.2 Les avalanches coulantes......Page 253
 7.1 Introduction......Page 256
  7.2.1 Généralités......Page 257
  7.2.3 L'argile......Page 258
  7.3.1 Généralités......Page 260
  7.3.2 Rhéologie des suspensions eau-argiles du groupe 1......Page 262
   7.3.3.1 Propriétés générales......Page 266
   7.3.3.2 Propriétés mécaniques et structure interne......Page 268
   7.3.4.1 Température......Page 269
 7.4 Propriétés mécaniques des mélanges eau-argiles-grains......Page 270
  7.5.2 La sédimentation......Page 273
  7.5.3 Synthèse......Page 274
Index......Page 280