Viscosité dynamique

En mécanique des fluides, la Modèle:Terme défini est une grandeur physique qui caractérise la résistance d'un fluide à son écoulement laminaire. La viscosité dynamique est notée $\eta$Modèle:, ou parfois $\mu$ dans les ouvrages de mécanique des fluides.

Les fluides newtoniens ont une viscosité dynamique indépendante du gradient de vitesse.

Par opposition, les fluides non newtoniens ont une viscosité dynamique dépendante du gradient de vitesse.

Les fluides dont la viscosité dynamique augmente avec la contrainte appliquée sont dits rhéoépaississants. Inversement, ceux dont la viscosité dynamique diminue avec la contrainte appliquée sont dits rhéofluidifiants (propriété de la plupart des crèmes, peintures, dentifrices).

La viscosité dynamique est dépendante de la température et de la pression. Pour l'eau, à Modèle:Tmp sous 1 à 100 bar, on estime que Modèle:Serif = Modèle:Unité ; passant de Modèle:Unité à Modèle:Tmp jusqu'à Modèle:Unité à Modèle:Tmp.

Définition

Pour un écoulement laminaire d'un fluide, la viscosité dynamique Modèle:Serif (lettre grecque mu) ou η (lettre grecque êta) est le rapport de la contrainte de cisaillement Modèle:Serif (lettre grecque tau) au gradient de vitesse perpendiculaire au plan de cisaillement.

$\mu =\frac{\tau }{\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}}$

Sa dimension est MLModèle:ExpTModèle:Exp et l'unité correspondante dans le Système international d'unités est le Modèle:Nb, plus simplement exprimé pascal seconde (Modèle:Nb).

D'anciennes unités sont toujours plus ou moins utilisées, comme le poiseuille (Pl) (Modèle:Unité = Modèle:Unité) ou bien la poise (Po) (Modèle:Unité = Modèle:Unité = Modèle:Unité).

La définition ci-dessus est donnée pour un problème unidimensionnel. Elle se généralise grâce à l'hypothèse de Stokes.

Lien avec la viscosité cinématique

La viscosité dynamique est reliée à la viscosité cinématique par la formule $\mu =\nu \rho .$

$\nu =\frac{\mu }{\rho }$

Dans cette équation :

• $\mu$ est la viscosité dynamique du fluide en pascals-secondes (Modèle:Unité, qu'on peut aussi écrire Modèle:Unité ou Modèle:Unité) ;
• $\nu$ est la viscosité cinématique du fluide en Modèle:Unité (= 10Modèle:4 St) ;
• $\rho$ est la masse volumique du fluide en Modèle:Unité.

Tableau des valeurs

Viscosité dynamique de certains liquides et gaz à Modèle:Tmp et Modèle:Unité :

Liquide	Modèle:Serif (Pa s)	Gaz	Modèle:Serif (Pa s)
Ammoniac	2,20Modèle:X10	[[Dihydrogène|Modèle:Fchim]]	9,05Modèle:X10
Benzène	6,51Modèle:X10	He	1,97Modèle:X10
Eau	1,00Modèle:X10	[[Vapeur d'eau|Modèle:H2O]]	1,02Modèle:X10
Eau de mer (30 %)	1,07Modèle:X10	air sec	1,8Modèle:X10
Éthanol	1,20Modèle:X10	Ar	2,24Modèle:X10
Éthylène glycol	2,14Modèle:X10	[[dioxyde de carbone|Modèle:CO2]]	1,48Modèle:X10
Fréon 12	2,62Modèle:X10	CO	1,82Modèle:X10
Essence	2,92Modèle:X10	[[diazote|Modèle:Fchim]]	1,76Modèle:X10
Glycérine	1,49	[[dioxygène|Modèle:Fchim]]	2,00Modèle:X10
Kérosène	1,92Modèle:X10	NO	1,90Modèle:X10
Mercure	1,56Modèle:X10	[[Protoxyde d'azote|Modèle:Fchim]]	1,45Modèle:X10
Poix	2,3Modèle:X10	[[Dichlore|Modèle:Fchim]]	1,03Modèle:X10
Méthanol	5,98Modèle:X10	[[Méthane|Modèle:Fchim]]	1,34Modèle:X10
SAE 10W	1,04Modèle:X10
SAE 10W30	1,7Modèle:X10
SAE 30W	2,9Modèle:X10
SAE 50W	8,6Modèle:X10
Tétrachlorure de carbone	9,67Modèle:X10

Note : les valeurs des huiles SAE sont représentatives et la classification permet une variation de ±50 %.

Voir aussi

Bibliographie

• Modèle:Ouvrage : cet ouvrage contient un grand nombre de données, tenant compte de la variation en température et de la composition pour certains mélanges, et donnant les références primaires pour ces données.

Articles connexes

• Ordres de grandeur de viscosité
• Hypothèse de Stokes
• Viscosité • Viscosité cinématique • Viscosité élongationnelle
• Viscosimètre
• Modèle rhéologique
  Modèles de viscosité :
  • Modèle de Cross
  • Loi d'Ostwald-de Waele

Liens externes

• Le Wikilivre de tribologie et en particulier le chapitre sur les lubrifiants liquides.