Abstract FR:

Nous presentons une etude experimentale de la sedimentation de fibres non-browniennes dans un fluide newtonien. La technique experimentale utilisee est une technique optique d'ajustement de l'indice de refraction du fluide avec celui des particules, ce qui nous permet de mesurer les positions et les orientations locales des particules. Nous en deduisons la vitesse moyenne de sedimentation, les fluctuations de vitesse et la distribution d'orientation de suspensions de fibres en fonction de la concentration et du rapport d'aspect. Deux regimes distincts de sedimentation sont mis en evidence. Pour des suspensions tres diluees, les fibres s'agregent en paquets et tendent a s'aligner avec l'axe de la gravite, tout en effectuant des retournements entre les deux positions verticales. Dans ce regime, la vitesse moyenne de sedimentation n'est pas freinee (comme c'est le cas pour les suspensions de spheres) et peut atteindre des valeurs superieures a la vitesse de stokes d'une fibre verticale isolee. Pour des suspensions plus concentrees (fraction volumique superieure a 2%), l'orientation des particules est toujours majoritairement parallele a la gravite, mais la vitesse moyenne de sedimentation est freinee. Des experiences avec deux rapports d'aspect differents montrent que la vitesse moyenne adimensionnee est une fonction de la concentration volumique.