TPE : Les fluides non-newtoniens – Sommaire

Pour quelles raisons les fluides non-newtoniens sont-ils exceptionnels et intéressants pour l’Homme ?

SOMMAIRE

I – Qu’est-ce qu’un fluide ?

1. Définition
2. Facteurs influant sur les fluides

             A – Contraintes

             B – Viscosité

• Définition

• Deux sortes de viscosité

• Comment la calculer ?- Expérience n°1,  Expérience n°2

 

II – Comment différencier les fluides newtoniens des fluides non-newtoniens ?

1. Comportement face à une contrainte - Expérience n°3
2. Différents types de fluides non-newtoniens

              A – Fluides rhéoépaississants 

                   - Expérience sur le mélange de fécule de maïs et d’eau (proportions, températures)

                   – Expérience n°5

              B – Fluides rhéofluidifiants

              C – Fluides de Bingham ou fluides à seuil

              D – Fluides thixotropes

              E – Fluides antithixotropes ou rhéopexes

              F – Fluides visco-élastiques

III – Utilisation dans la vie de l’Homme

 

1. Militaire

             A – Le gilet pare-balles, tout une histoire

             B – Les fluides non-newtoniens dans le gilet pare-balles

                 - Expérience n°4

2. Industriel

             A – Alimentaire

             B – Technique

             C – Loisir

 

Conclusion générale

Expérience n°1 : Calcul du débit

Voici un montage vidéo que nous avons réalisé dans le cadre des travaux personnels encadrés, illustrant la première expérience. Cette dernière portait sur le calcul du débit volumique de cinq fluides différents : l’eau, l’huile, le ketchup, le miel et le mélange de fécule de maïs et d’eau.

Expérience n°2 : Chute de bille et calcul de viscosité

 

La vidéo suivante illustre notre seconde manipulation dans laquelle nous calculions les viscosités dynamiques puis cinématiques de 5 fluides différents : L’eau, l’huile, le ketchup, le miel et le mélange fécule de maïs + eau.

 

 

Expérience n°3: Comportement d’un fluide face à une contrainte

La vidéo suivante illustre notre 3ème expérience. Nous souhaitions observer la réaction de différents fluides lorsqu’ils étaient soumis à une contrainte, puis les classer en deux catégories en fonction de leur comportement face à ces contraintes externes.

Expérience n°4 : Chute de l’oeuf

 

Dans cette 4ème expérience nous voulions tester les propriétés protectrices et amortissantes de différents fluides newtoniens et non-newtoniens comme : l’eau, le miel et le mélange de fécule de maïs et d’eau.

Expérience n°5 : Fréquences et vibrations

Cette vidéo illustre notre dernière expérience. Celle-ci consistait à trouver une fréquence de vibrations à partir de laquelle le mélange de fécule de maïs et d’eau réagissait.