Écoulements bidimensionnels de mousse autour d'obstacles : contribution à l'étude mécanique des mousses liquides

par Benjamin Dollet

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de François Graner.

Soutenue en 2005

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette thèse s'inscrit dans la recherche sur la rhéologie des mousses en étudiant les écoulement de mousse à 2D autour d'un obstacle. Après un rappel de l'état de l'art du domaine, on présentel'ensemble des techniques expérimentales, permettant de créer ces écoulements, et de simultanément mesurer la force exercée par la mousse sur un obstacle et d'imager la réponse de la mousse à la présence de l'obstacle. Les mesures de force et de perte de charge sont ensuite présentées en fonction de nombreux paramètres de contrôle (débit, viscosité de la solution moussante, taille des bulles, fraction fluide, surfactants, forme de l'obstacle). On met en évidence une force seuil et une composante dynamique traduisant une réponse viscoélastique de la mousse, et on quantifie l'influence de chaque paramètre de contrôle. Les mesures locales, notamment les champs de vitesse, pression et déformations, montrent un régime quasistatique complexe, où les corrélations entre plasticité, déformations et gradients de vitesse jouent un rôle essentiel. Ces mesures contraignent fortement les modèles rhéologiques. L'ensemble de ces résultats est ensuite discuté dans le contexte de la littérature existante. Finalement, nous ébauchons une approche microstructurelle nouvelle, dans laquelle nous examinons successivement un régime élastoplastique et un régime dominé par une dissipation externe.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Bidimensional flows of foam around obstacles


  • Résumé

    This thesis, in the research context of the foam rheology, studies the 2D flows of foam around an obstacle. After recalling the literature, we present the experimental techniques which enable to generate such flows, and to simultaneously measure the force exerted by the foam on an obstacle and to image the response of the foam around the obstacle. Force and pressure drop measurements are then presented, versus numerous control parameters (flow rate, bulk viscosity of the soap solution, bubble size, fluid traction, surfactants, obstacle shape). We evidence a yield force and a dynamic component, which illustrate a viscoelastic response of the foam, and we quantify the influence of each control parameter. The local measurements, especially the velocity, pressure and deformation fields, show a complex quasistatic regime, where correlations between plasticity, deformations and velocity gradients are essential. These measurements strongly constrain the rheological rnodels. Ali these results are then discussed in the trame of the existing literature. We eventually suggest a new microstructural approach, within which we examine an elastoplastic regime and another one dominated by external dissipation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 189-197

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0117
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0117/D
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