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Rhéologie des Suspensions

L’écoulement de suspensions intervient dans des domaines très variés qui s’étendent de l’industrie (béton, propergols…) à la géologie (coulées de boues et de laves) en passant par la biologie (écoulement sanguin). La multitude de paramètres physiques et chimiques (taille et forme des particules, polydispersité, propriétés rhéologiques du fluide,…) dessine une gamme de comportements mécaniques différents pour l’ensemble de ces matériaux complexes (thixotropie, rhéofluidifiaction, rhéoépaississement, contrainte seuil,…).

Cependant, même les suspensions modèles les plus simples présentent des comportements physiques très riches en raison d’un fort couplage qui existe entre l’écoulement, les interactions entre particules et leur organisation. Ce sont ces liens que nous explorons au travers d’expériences où les interactions entre particules et/ou les forces externes auxquelles elles ont soumises sont bien contrôlées. Chaque fois que cela est possible, les mesures rhéométriques sont locales et accompagnées de visualisation. Des simulations numériques en "Force Coupling Method" et en "Dynamique Stokésienne" complètent les expériences et l’analyse comparée des résultats expérimentaux et numériques nous permet d’évaluer l’influence de paramètres microscopiques sur le comportement mécanique moyen des suspensions.


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