Étude expérimentale des instabilités viscoélastiques dans le système Couette-Taylor

par Fayçal Kelai

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Innocent Mutabazi.

Soutenue en 2011

à Le Havre .

  • Titre traduit

    Experimental study of viscoelastic Couette-Taylor instability


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Notre travail s’inscrit dans le contexte de la transition vers la turbulence dans les écoulements de Couette-Taylor des liquides viscoélastiques. Pour cela, nous avons utilisé deux types de solutions de polymère : des solutions aqueuses semi-diluées de polyoxyéthylène (POE), qui sont viscoélastiques et présentent un caractère rhéofluidifiant, et des solutions diluées de POE dans un solvant composé de polyéthylène glycol (PEG) et d’eau, et qui sont viscoélastiques mais non rhéofluidifiantes. La première partie est consacrée aux résultats de la chromatographie, de la diffusion de la lumière et aux mesures rhéologiques des solutions étudiées. La deuxième partie est dédiée aux instabilités inertioélastiques pour les deux sortes de solutions. Le premier mode d’instabilité observé est formé de deux spirales contrapropagatives, appelées ondes gauche et droite, se propageant le long et autour de l’axe des cylindres. Ce mode critique d’instabilité présente aussi une propagation radiale vers le cylindre extérieur. La dernière partie est consacrée aux instabilités purement élastiques. Elles ont été observées comme premier mode d’instabilité dans les solutions POE+PEG, sous forme de tourbillons isolés. Une approche statistique a été menée pour caractériser ces tourbillons élastiques et une étude quantitative via la PIV. Nous avons mesuré les champs de vitesses radiale et axiale, les champs de vorticité et d’énergie massique, ainsi que le tenseur des taux de déformation. Nous avons synthétisé nos résultats des régimes observés et nous les avons comparés aux résultats antérieurs. Enfin, nous avons fournit un diagramme de stabilité qui réunit les différents types de régimes observés.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (200 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-200

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  • Bibliothèque : Université du Havre. Service commun de la documentation. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : STH 956
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