thesis

Influence de la concentration et de la conformation des chaines sur les écoulements élongationnels des solutions de polymères

Defense date:

Jan. 1, 1994

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Institution:

Grenoble INPG

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Cette etude porte sur l'influence de la concentration et de la conformation des chaines sur les proprietes des solutions de polymeres en ecoulement a forte composante elongationnelle. Les proprietes elongationnelles sont etudiees dans un ecoulement a travers un orifice mince. La conformation des chaines est variee en utilisant des polymeres flexibles et semi-rigides de haute masse moleculaire. Pour les polymeres flexibles les regimes d'ecoulement observes sont independants de la nature du polymere et de la qualite du solvant. La deformation de la microstructure genere de fortes contraintes elongationnelles dans le cas des solutions non-enchevetrees. Dans le cas des solutions enchevetrees, les enchevetrements limitent le niveau des contraintes elongationnelles. Aux forts regimes, l'ecoulement amont est caracterise par les instabilites de grande echelle. Un critere portant sur le rapport des contraintes elongationnelles aux contraintes de cisaillement au niveau de l'orifice semble gouverner le declenchement des instabilites qui correspond a l'apparition de la rupture d'extrudat. Pour les solutions des polymeres rigides, differents regimes d'ecoulement sont observes en fonction de l'etat de l'orientation des molecules. Les courbes d'ecoulement ainsi que la cinematique de l'ecoulement amont sont analyses a l'aide d'un nombre de peclet et les proprietes elongationnelles predites par les theories moleculaires pour les suspensions de particules allongees. Le phenomene du gonflement differe est examine, lors du passage d'une solution aqueuse concentree a travers des capillaires. Son declenchement a lieu a des valeurs de taux de deformation inferieures mais comparables a ceux caracterisant l'apparition du regime instable. Une etude de la cinematique detaillee a l'amont de l'ecoulement d'une solution diluee au regime elastique a donne des resultats qui peuvent servir de base pour tester la validite de schemas numeriques