Ecoulement d'un fluide non newtonien dans un viscosimetre a entrefer large : influence d'un gradient de temperature radial sur les instabilites de taylor

par MOHAMED MESKINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ABDEL LYAZID.

Soutenue en 1999

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Ce travail experimental a porte sur la stabilite de l'ecoulement d'un fluide non newtonien, entre deux cylindres concentriques tournants, en presence d'un gradient de temperature radial. Le cylindre exterieur constituant la source chaude est au repos et l'entrefer est large. Il est bien connu que l'ecoulement dans une telle geometrie, genere quelques instabilites causees par les forces centrifuges, a partir d'un nombre de taylor specifique. L'objet de la presente etude est de montrer l'effet un large gradient de temperature positif sur l'apparition des tourbillons de taylor lors de l'ecoulement d'un fluide a comportement complexe (solution aqueuse du carboxylmethylcellulose). Pour le montrer, des profils de temperature et de vitesse sont determines pour differentes vitesses angulaires du cylindre interieur. L'ecoulement est aussi visualise dans les memes conditions experimentales. En outre, le couple de frottement est mesure afin de trouver le nombre de taylor critique, qui caracterise la transition de l'ecoulement de couette a celui de taylor. Autres phenomenes tels que l'effet additif des polymeres sur la distribution des champs de vitesse et de temperature, et l'effet de la vitesse sur la variation de la taille de tourbillons sont etudies. Plusieurs resultats sont presentes, dont le principal est l'effet destabilisant du gradient de temperature positif. Quand les tourbillons de taylor apparaissent, les profils de temperature et de vitesse montrent une autre redistribution. Nous observons un plateau au centre de l'entrefer et deux couches limites adjacentes aux parois. Un autre resultat significatif observe est la presence d'un gradient de temperature vertical, meme en l'absence du mouvement.

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Informations

  • Détails : 139 p.
  • Annexes : 102 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
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