Fluides complexes


Pincement de gouttes de fluides complexes

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La scission d'un liquide en gouttes est un processus omniprésent dans la nature et l'industrie. Que l'on considère un chien qui s'ébroue, un éternuement, une imprimante jet d'encre ou un brumisateur, il existe un moment où le liquide se scinde en petites gouttes. En observant une goutte unique, on voit que le pont capillaire reliant la goutte au reste du liquide s'affine progressivement, jusqu'à rompre. L'ultime instant précédant la rupture montre une dynamique auto-similaire, suivant diverses lois de puissance selon les propriétés du liquide. Le détachement de la goutte se trouve compliqué par la présence dans le liquide d'objets dispersés, tels que des polymères, des particules solides ou des bulles. Or, si le processus de détachement est compris pour les simples liquides newtoniens, le cas de ces fluides complexes reste peu étudié. Dans le cas d'une solution diluée de polymères, la taux de déformation du liquide suffisamment important pour dérouler puis étirer les chaînes de polymère. Ce processus rend le fluide visco-élastique. Nous avons montré que l'ajout de particules solides à une telle solution de polymères abaisse le seuil de déformation au-delà duquel le fluide devient visco-élastique. Ce phénomène s'explique par l'augmentation des contraintes visqueuses locales dues aux particules. Cette expérience de détachement de goutte de suspension visco-élastique pourrait permettre de mesurer les contraintes locales dans les suspensions denses.

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