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Publié le par castaneda

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Le liquide "non-newtonien"





Fluide non newtonien

Un fluide est dit non newtonien lorsque le tenseur des contraintes visqueuses n'est pas une fonction linéaire du tenseur des déformations. Autrement dit, lorsque sa déformation n'est pas directement proportionnelle à la force qu'on lui applique. Le meilleur exemple est celui du sable mouillé en bord de mer : quand on frappe le sable, il a la viscosité élevée d'un solide, alors que lorsqu'on appuie doucement dessus, il se comporte comme une pâte.

Les fluides non newtoniens sont presque tous des colloïdes. On peut en préparer chez soi avec de l'eau et de l'amidon de maïs (maïzena) par exemple ou encore du plâtre.

Les colloïdes, et donc aussi les fluides non newtoniens, font l'objet de recherches fondamentales poussées car ils sont très présents dans la nature, mais aussi en raison d'éventuelles applications militaires : par exemple, la réalisation de gilets pare-balles suffisamment souples pour être portés sans gêne.

Fluide newtonien

Un fluide est dit newtonien lorsque le tenseur des contraintes visqueuses est une fonction linéaire du tenseur des déformations

Pour ce type de fluide, le mouvement du fluide est régi par l'Equation de Navier-Stokes qui, dans le cas d'un fluide incompressible s'écrit:

frac{partial overrightarrow{v}}{partial t} + overrightarrow{v}cdot overrightarrow{grad}(overrightarrow{v}) = - frac{1}{rho} overrightarrow{grad}(P) + overrightarrow{f} + nu Delta(overrightarrow{v})

où:

  • overrightarrow{v} est le vecteur vitesse
  • ρ est la masse volumique
  • P est la pression
  • f sont des forces par unité de masse (ex : action de la pesanteur: overrightarrow{g})
  • ν est la viscosité cinématique


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