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Concept
Viscosité
Résumé
La viscosité (du latin viscum, gui, glu) peut être définie comme l'ensemble des phénomènes de résistance au mouvement d'un fluide pour un écoulement avec ou sans turbulence. La viscosité diminue la liberté d'écoulement du fluide et dissipe son énergie.
Deux grandeurs physiques caractérisent la viscosité : la viscosité dynamique (celle utilisée le plus généralement) et la seconde viscosité ou la viscosité de volume. On utilise aussi des grandeurs dérivées : fluidité, viscosité cinématique ou viscosité élongationnelle. Ces deux grandeurs sont l'image à l'échelle macroscopique des chocs moléculaires, chocs élastiques pour la viscosité dynamique et chocs inélastiques pour la viscosité de volume.
Contrairement à celle d'un gaz, la viscosité d'un liquide diminue lorsque la température augmente. On pourrait croire que la viscosité d'un fluide s'accroît avec sa densité, mais ce n'est pas nécessairement le cas : par exemple, l'huile de colza (de densité 0,92 à ) est nettement plus visqueuse que l'eau ( contre ).
La notion de viscosité intervient dans un grand nombre de domaines. Dans le domaine technologique, on classe les huiles à usages mécaniques selon leur viscosité, en fonction des besoins de lubrification d'un moteur ou d'une machine, et des températures auxquelles l'huile sera soumise lors du fonctionnement (indice de viscosité).
Dans le cas unidimensionnel, par exemple un écoulement de Couette de fluide incompressible, la viscosité dynamique peut être définie en considérant deux couches d'un fluide notées abcd et a’b’c’d’, la couche abcd étant animée d'une vitesse relative à a’b’c’d’ notée et dirigée suivant . Une force de frottement s'exerce sur la couche a’b’c’d’ séparée de dz. La viscosité dynamique (le symbole est également utilisé) intervient dans la relation entre la norme de cette force et le taux de cisaillement , étant la surface de chaque couche
La dimension physique de la viscosité dynamique est :
Dans le Système international d'unités (SI), la viscosité dynamique se mesure donc en pascals secondes (), cette dénomination ayant remplacé le poiseuille (Pl), de même valeur ( = ).
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