Chapitre 1 : Généralités - Principaux types de comportement et principales méthodes de description
1. Approximation des milieux quasi homogènes. Caractérisation des dispersions
2. Concepts rhéologiques de base. Différents types de comportement
3. Effets de la durée d'observation et de l'amplitude de l'excitation : deux propriétés fondamentales du comportement des dispersions
3.1. Influence de la durée d'observation
3.2. Dépendance avec [...]
Chapitre 1 : Généralités - Principaux types de comportement et principales méthodes de description
1. Approximation des milieux quasi homogènes. Caractérisation des dispersions
2. Concepts rhéologiques de base. Différents types de comportement
3. Effets de la durée d'observation et de l'amplitude de l'excitation : deux propriétés fondamentales du comportement des dispersions
3.1. Influence de la durée d'observation
3.2. Dépendance avec l'amplitude de la déformation
4. Rappel des principales méthodes de description
4.1. Théorie hydrodynamique et thermodynamique statistique
4.2. Méthode des modèles cellullaires
4.3. Méthode d'homogénéisation
4.4. Théorie des milieux effectifs (TME)
4.5. Théorie des processus de relaxation
4.6. Mécanique des milieux continus
Références bibliographiques
Chapitre 2 : Interactions dans les dispersions - Stabilisation
1. Forces dans les dispersions colloïdales (échelle microscopique)
1.1. Forces en milieu dilué : interactions fluide-particule
1.2. Forces en milieu semi-dilué et concentré : interactions particule-particule (en particulier, dans les dispersions colloïdales)
2. Forces dans les dispersions colloïdales (échelle mésoscopique)
3. Forces dans les dispersions colloïdales (échelle macroscopique)
3.1. Interactions avec les parois
3.2. Transitions de phase
4. Stabilité des dispersions (cas des dispersions colloïdales)
4.1. Paramètre de contrôle ; diagramme de phase
4.2. Stabilisation électrostatique - Théorie DLVO
4.3. Stabilisation stérique - Effet de la qualité du solvant
4.4. Stabilisation des émulsions
5. Agrégation des particules (cas des dispersions colloïdales)
Références bibliographiques
Chapitre 3 : Aspects généraux de la modélisation rhéologique
1. Principaux types de comportements observés - Interprétations structurelles
1.1. Comportements en régime stationnaire
1.2. Comportements en régime instationnaire
1.3. Interprétations structurelles
2. Propriétés rhéologiques générales des suspensions de sphères sans interaction (sphères dures)
2.1. L'analyse dimensionnelle
2.2. Caractéristiques générales des écoulements stationnaires
2.3. Caractéristiques générales des écoulements instationnaires (à Ø= Cte)
3. Principes de la modélisation rhéologique structurelle
3.1. Observations expérimentales - Interprétations structurelles
3.2. Ingrédients incontournables de la modélisation structurelle
4. Les cinétiques de formation et de rupture de la structure
4.1. Variables structurelles
4.2. Différents types de cinétiques de formation et de rupture d'amas
Références bibliographiques
Chapitre 4 : Relations viscosité-fraction volumique (viscosités limites newtonniennes)
1. Suspensions diluées (sphères et particules non sphériques) - Relations d'Einstein et de Batchelor
1.1.Théorie d'Einstein
1.2. Théorie de Batchelor (sphères dures)
1.3. Particules non sphériques
1.4. Particules non rigides (gouttelettes)
2. Approches théoriques de la dépendance êta(Ø) à forte concentration (modèle de sphères dures)
2.1. Théorie de Beenakker
2.2. Théorie de Russel et Gast
2.3. Théorie de Brady
3. Théories phénoménologiques
3.1. Extensions de la relation d'Einstein - Relations d'Arrhénius et de Brinkman
3.2. Approche de Mooney et solution de Krieger
3.3. Principe de minimisation de l'énergie dissipée par effets visqueux
3.4. Comparaisons avec l'expérience
3.5. Les possibilités d'application du modèle de SD aux fluides complexes
4. Extension du modèle de sphères dures
4.1. Hypothèses de base sur les « structures » formées par les particules-mères
4.2. Généralisation du modèle de sphères dures et nouveau concept de FVE
4.3. Hypothèses sur la structure du fluide complexe sous coulement stationnaire
Références bibliographiques
Chapitre 5 : Relations viscosité-cisaillement sous conditions stationnaires
Fluides à comportement monotone
1. Modèles phénoménologiques du comportement non newtonien
1.1. Modèle de Cross
1.2. Modèle de Krieger-Dougherty
1.3. Modèle de Casson
1.4. Autres modèles
1.5. Remarque importante
2. Cinétique de relaxation et comportements non newtoniens simples (pseudo-plastique, plastique, dilatant)
2.1. Cinétique de structure dans systèmes de sphères dures
2.2. Cinétique de structure dans les systèmes de particules interactives
2.3. Différents types de comportements rhéologiques simples
3. Comportement pseudo-plastique (rhéofluidifiant)
4. Comportement plastique
4.1. Comportement plastique « classique »
4.2. Confirmations expérimentales
4.3. Dépendance du seuil de contrainte avec la fraction volumique
4.4. Un second modèle structurel du comportement plastique
5. Comportement « dilatant » (rhéoépaississant)
Références bibliographiques
Chapitre 6 : Relations viscosité-cisaillement sous conditions stationnaires
Fluides à comportement non monotone
1. Observations expérimentales et hypothèses sur les comportements
1.1. Comportement à floculation induite par le cisaillement
1.2. Comportement à forte concentration : instabilités, transition et coexistence de phase
1.3. Comportement à variation de compacité induite par le cisaillement
2. Modèle à « floculation induite par le cisaillement» (modèle FIC)
2.1. Bases du modèle FIC
2.2. Confrontations expérimentales
3. Comportement à « forte » concentration
3.1. Contrainte à valeurs multiples dans un système rhéofluidifiant. Possibilité d'existence d'un processus de « stick-slip »
3.2. Transition et coexistence de phase dans un système rhéoépaississant
4. Comportement (partiellement) dilatant: modèle à « variation de compacité induite par le cisaillement » (modèle VCC)
4.1. Hypothèses du modèle VCC
4.2. Équations du modèle VCC
4.3. Vitesses de cisaillement critiques. Comparaisons avec l'expérience
4.4. Rhéogrammes êta = êta() à différentes fractions volumiques
4.5. Effets de la polydispersité
4.6. Effets de la viscosité de la phase continue
4.7. Une seconde interprétation structurelle de la dilatance
4.8. Remarques finales
Références bibliographiques
Chapitre 7 : Modélisation des dispersions concentrées sous conditions instationnaires
Viscoélasticité et thixotropie
Relaxation de contrainte, fluage, cycles d'hystérésis
1. Viscoélasticité linéaire et viscoélasticité non linéaire
1.1. Concepts généraux
1.2. Cas des liquides polymériques
2. Thixotropie et cinétiques de structure
2.1. Quelques exemples de modèles classiques de la thixotropie
2.2. Le modèle structurel non linéaire (modèle SNL)
2.3. Anti -thixotropie
3. Thixo-élasticité
3.1. Modèles de Maxwell non linéaires incluant des changements de structure
3.2. Combinaison de la thixotropie et de la viscoélasticité : un exemple simple
3.3. Le Modèle de Maxwell « thixo-élastique »
4. Formation et Relaxation de contrainte
4.1. Prédictions du modèle de Maxwell thixo-élastique (MTE)
4.2. Prédictions du modèle de Maxwell-Jeffreys thixo-élastique (MJTE)
4.3. Le modèle de Burger thixo-élastique (BTE)
4.4. Un exemple de comparaison des prédictions du modèle MTE à des données expérimentales
5. Fluage
5.1. Modélisation structurelle du fluage
5.2. Prédictions du modèle de Maxwell-Jeffreys thixo-élastique (MJTE)
5.3. Le modèle de Burger thixo-élastique (modèle BTE)
5.4. Comparaison des prédictions du modèle MTE à l'expérience
6. Cycles d'hystérésis
6.1. Prédictions du modèle de Maxwell thixo-élastique
6.2. Comparaison modèle-expérience pour un groupe de données
6.3. Réponses à des rampes de cisaillement dans des systèmes « concentrés »
Références bibliographiques
Chapitre 8 : Modélisation des dispersions concentrées sous conditions instationnaires
Fluides à seuil de contrainte - Vieillissement et thixotropie
1. Tentatives de modélisation des fluides à seuil de contrainte sous conditions instationnaires
1.1. Superposition d'un comportement solide et d'un comportement liquide
1.2. Modèles structurels « continus » - Modèle FICS
1.2. Modèle FICS « à très forte» concentration
2. Vieillissement, rajeunissement sous cisaillement et thixotropie
2.1. Une forme particulière du modèle SNL
2.2. Transition « pâteuse » - Évolution de la viscosité au repos – Vieillissement
2.3. Évolution de êta(t) sous vitesse de cisaillement constante - Structuration et déstructuration
2.4. Évolution de êta(t) sous sigma = Cte - Vieillissement et rajeunissement
2.5. Viscosité stationnaire: comportements plastique et rhéofluidifiant
2.6. Remarques finales
2.7. Comparaison avec l'expérience
Références bibliographiques
Chapitre 9 : Quelques exemples de confrontations expérimentales
1. Mélanges xanthane-caroube (formation et relaxation de contrainte, cycles d 'hystérésis)
2. Suspensions de PVC-Plastisols en fonction du pH
3. Émulsions huile/eau en fonction de la concentration en émulsifiant
Références bibliographiques
Appendices
Appendice A
Quelques exemples de dispersions
Appendice B
Suspensions de particules chargées électriquement
Appendice C
L'approximation de Sphères Dures dans le cas de la répulsion électrostatique
Appendice D
Quelques remarques sur les solutions des équations cinétiques pour décrire la thixotropie
Appendice E
Identification du type d'équation cinétitique
Références bibliographiques
Index
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