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Concept
Fluide de Bingham
Résumé
thumb|302px|La mayonnaise est un fluide de Bingham. Les plis et crêtes à la surface montrent que sous de faibles contraintes de cisaillement, les fluides de Bingham sont des quasi-solides.
Le fluide de Bingham est un modèle théorique de milieu viscoplastique qui correspond à un comportement de solide parfait sous faibles contraintes, et à un comportement de fluide visqueux au-delà d'une contrainte-seuil. Ce modèle porte le nom d’Eugène Bingham qui en a donné l'expression mathématique.
Ce modèle mathématique est d'emploi courant en génie pétrolier pour organiser le pompage des boues ou l'évacuation des rebuts. Un autre bon exemple est le dentifrice, qu'on ne peut extruder que moyennant l'application d’une certaine pression sur le tube, et qui se dépose comme un gel quasi-solide.
thumb|left|Figure 1 - Description originale de l’écoulement plastique de Bingham.
Bingham, pour présenter ses observations relatives au comportement des peintures, a cherché à tracer le débit en fonction de la contrainte appliquée, comme sur la figure 1 ci-contre : il s'agit d'une comparaison du comportement d'un fluide de Bingham avec un fluide newtonien (en rouge). Le diagramme s’interprète de la façon suivante : avec un liquide newtonien, l’augmentation de la pression d'entrée d'une conduite crée un champ de contrainte dans le fluide qui le met en mouvement (cisaillement), et le débit augmente en proportion de cet accroissement. Mais si la conduite est remplie d'un fluide de Bingham (courbe caractéristique en bleu), il faut que le cisaillement atteigne une certaine intensité, dite « contrainte d'écoulement », avant que le débit augmente avec la pression. Ces propriétés confèrent aux fluides de Bingham une texture crémeuse avec en surface des rides et des fronces, contrairement à la surface unie que présente tout fluide newtonien.
thumb|right|Figure 2 - Description moderne de l’écoulement plastique de Bingham.
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