Étude expérimentale des liquides viscoélastiques dans le système de Couette-Taylor
Institution:
Le HavreDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Experimental investigation of the stability of viscoelastic Couette-Taylor flow with fixed outer cylinder was conducted for aqueous solutions of high molecular weight polyethyleneoxide (PEO). For solutions with low viscoelasticity, the first and second instability odes are similar to the Newtonian case: Taylor Vortex Flow, Wavy Vortex Flow. For the lowest polydispersity PEO, a clear stabilisation behavior was observed, followed by destabilisation when concentration was increased, in qualitative agreement with theory. For ufficient concentrations, spatial amplitude of WVF decreased above onset, contrary to the Newtonian case. For solutions with higher viscoelasticity, which was concomitant with higher shear-thining, the first instability mode appeared to be oscillatory, in form of two strongly coupled counterpropagating waves. Above onset, some defects appeared and drove the flow to a disordered state while coupling decreased.
Abstract FR:
Nous avons étudié expérimentalement l'influence de la viscoélasticité de solutions aqueuses de polyoxyéthylène (POE) de grande masse molaire sur l'écoulement de Couette-Taylor à cylindre extérieur fixe. Avec les solutions les moins viscoélastiques, les deux premiers modes d'instabilités observés sont semblables au cas newtonien : rouleaux de Taylor, rouleaux ondulés. Pour le POE le moins polydisperse, un net comportement de stabilisation puis de déstabilisation a été observé quand la concentration augmente, en accord qualitatif avec la théorie. Si la concentration est suffisante, l'amplitude des oscillations des rouleaux ondulés diminue au-delà du seuil, à l'inverse du cas newtonien. Pour les solutions les plus viscoélastiques, qui sont rhéofluidifiantes, le premier mode d'instabilité est oscillant. Il est constitué de deux ondes contrapropagatives fortement couplées. Au-delà du seuil, il y a apparition de défauts qui conduisent à des motifs désordonnés, tandis que le couplage diminue.