Fluide ou solide ? Une question… de physique newtonienne

4850


Ecoulement turbulent d’un fluide chargé en polymères.

Ces circonvolutions hypnotiques correspondent à l’écoulement d’un fluide. Rien de très original, si ce n’est que les débits sont si lents que ses trajectoires turbulentes ne devraient pas exister. Pour obtenir ce comportement chaotique, le fluide a donc été modifié en ajoutant de petites quantités de polymères. Le liquide est devenu non newtonien, c’est-à-dire que le fluide peut s’opposer fortement à une déformation. Un doigt s’enfonce lentement dans le fluide, mais un coup de poing puissant ressent une forte résistance, comme si le liquide était solide. Le mélange eau et flocons de maïs est un exemple spectaculaire de ces phénomènes.

Des chercheurs de l’Institut de science et technologie d’Okinawa (Japon), de l’Institut Tata de recherche fondamentale (Hyderabad, Inde) et de l’université de Stockholm viennent de trouver d’autres propriétés de ces fluides non newtoniens, comme ils l’expliquent dans Nature Communications du 27 mai. Des simulations numériques montrent que de façon surprenante la turbulence élastique observée présente des analogies avec la turbulence classique. En particulier, de fortes fluctuations de vitesse sont constatées dans certaines portions du fluide, rendant l’écoulement plus intermittent qu’attendu.



Source link