Génération et maturation d’un anneau tourbillonnaire en fluide non newtonien

Overview & Synopsis

On présente ici l’étude de la formation et de la maturation d'un anneau tourbillonnaire en fluide rhéofluidifiant. Le dispositif expérimental consiste en un système tube cylindrique-piston dont la partie basse est immergée dans une cuve. Une méthode de vélocimétrie par images de particules (PIV) est utilisée pour analyser l’écoulement. Une première étude a permis de valider le dispositif en fluide newtonien puis d’explorer le domaine des faibles nombres de Reynolds, montrant ainsi l’existence d’un anneau tourbillonnaire pour des Reynolds aussi faibles que 10. Ce travail a été étendu aux fluides non newtoniens et on présente ici les résultats obtenus sur des fluides rhéofluidifiants ayant des indices de comportement compris entre 0.5 et 1. Les résultats obtenus sont analysés en terme de champs de vorticité et de caractéristiques de l’anneau (vitesse de propagation et diamètre) et on examine l’évolution de ces variables en fonction des caractéristiques des fluides. On s’intéresse également au régime d’enroulement/détachement de l’anneau pour les plus grands nombres de Reynolds ainsi qu’à la dynamique plus complexe qui se met en place pour les faibles nombres de Reynolds et on examine l’influence du caractère rhéofluidifiant sur cette dynamique.