Séminaire : Salaheddine Skali-Lami “De la pâte à papier aux fluides complexes”

Salaheddine Skali-Lami, Maître de conférences de l’équipe Ecoulements de poudres et suspensions, donnera une conférence jeudi 27 mai à 14h sur le thème suivant : De la pâte à papier aux fluides complexes

Résumé :
Dans cet exposé on s’intéressera aux problématiques de fluides complexes dont les lois de comportement sont décrites par modèles empiriques tels que : modèle de lois de puissance, Herschel-Bulkey, Carreau…pour ne citer que ceux-là. Afin de réaliser une modélisation qui fait intervenir des paramètres physiques de ces fluides, on décrira dans un premier temps les particularités d’écoulements de pâte à papier en conduites avec des approches expérimentales et théoriques. Ces approches permettent en effet d’éclairer certaines caractéristiques que l’on retrouve dans les comportements de fluides complexes. Dans un second temps, en prenant soin d’éliminer la contribution de la turbulence que l’on rencontre dans les écoulements de pâte à papier, on définit pour ces fluides une viscosité et un module élastique qui déterminent leurs comportements. Ces deux paramètres dépendent bien entendu de la concentration des polymères ou des particules en suspension, le module élastique qui est composé de G∞ et Go, varie en plus avec le taux de cisaillement (modèle de Zener). En introduisant le volume exclu dans l’équation constitutive, on montre que la variation du volume non exclu avec le taux de cisaillement traduit la dislocation de microstructures à partir d’un taux de cisaillement critique pour les suspensions de polymères et gels ou au contraire permet d’expliquer le phénomène de blocage dans le cas de suspensions concentrées en particules qu’elles soient browniennes ou non. En relaxant partiellement le ce volume non exclu, on montre que pour certains fluides complexes il y a apparition d’une élasticité dite retardée et que pour d’autres le comportement devient thixotrope. On montre également que cette thixotropie, qui est un phénomène hors équilibre, dépend fortement de la procédure de mesure : mesures réalisées à contraintes imposées ou taux de cisaillement imposés.

Ces approches, dont les paramètres physiques établis sont indépendants de la géométrie de l’écoulement, permettent en effet de retrouver les profils de vitesses dans des géométries non rhéométriques.