Le probleme du glissement a la paroi dans les ecoulements de melanges d'elastomeres
Institution:
Paris, ENMPDisciplines:
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Abstract EN:
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Abstract FR:
La caracterisation convenable du comportement et des conditions aux limites de melanges d'elastomeres constitue l'objet de ce travail. Dans une premiere partie, une methode classique definie en 1931 par mooney est employee pour mettre en evidence l'existence d'un glissement a la paroi, et le quantifier. En utilisant des capillaires de diametres differents et meme l/d, ou des filieres plates d'epaisseurs differentes, l'obtention de plusieurs courbes d'ecoulement (contrainte de cisaillement a la paroi en fonction du taux de cisaillement apparent) est une preuve de l'existence d'un glissement a la paroi. En supposant la vitesse de glissement seulement fonction de la cission, il est possible de quantifier ce phenomene. Dans notre cas, les vitesses a la paroi obtenues pour un melange sbr sont trouvees superieures a la vitesse moyenne d'ecoulement. Une autre quantification est alors proposee dans une deuxieme partie. Connaissant le comportement rheologique correct (mesure separement sur un viscosimetre rotationnel type mooney avec rotor rainure), de nouvelles valeurs de vitesses de glissement, physiquement acceptables, sont calculees a partir des donnees precedentes. La vitesse de glissement a la paroi est alors trouvee dependante non seulement de la contrainte de cisaillement, de la temperature et du melange mais aussi de la filiere (composition chimique, etat de surface et dimension locale). Dans une derniere partie, une approche numerique utilisant la methode des elements finis est presentee. L'ecoulement bidimensionnel axisymetrique d'un fluide visqueux isotherme est etudie. Le comportement rheologique est represente en loi puissance. Pour les conditions aux limites a la paroi, une loi de frottement type norton est introduite dans la formulation variationnelle. Une comparaison des resultats experimentaux et numeriques pour trois convergents montre qu'une representation purement visqueuse donne une bonne prediction des ecoulements d'elastomeres, a condition de choisir un comportement rheologique correct et des conditions aux limites realistes