Viscosité

La viscosité est une mesure de la résistance interne au frottement d’un fluide. Elle décrit dans quelle mesure un fluide s’oppose à une déformation ou à un écoulement. Les fluides à faible viscosité s’écoulent facilement, les fluides à forte viscosité s’écoulent de manière visqueuse ou pâteuse.

En génie des procédés, la viscosité influence de manière déterminante le comportement d’écoulement et de mélange. Elle détermine les besoins énergétiques lors du mélange, du transport et du pompage. Le transfert de chaleur et de matière dépend également fortement de la viscosité.

On distingue la viscosité dynamique et la viscosité cinématique. La viscosité dynamique décrit la contrainte de cisaillement en fonction du taux de cisaillement, tandis que la viscosité cinématique prend en compte en plus la densité du fluide. La viscosité cinématique prend en compte en plus la densité du fluide.

De nombreux fluides techniques ne présentent pas de viscosité constante. Ils sont thixotropes, rhéofluidifiants ou rhéoépaississants. En particulier, les suspensions, les solutions polymères, les dérivés de l’amidon et de la cellulose modifient leur viscosité en fonction du cisaillement, de la température et du temps. La viscosité dynamique est décrite par l’équation suivante:

τ =  η *​ γ˙

• τ est la contrainte de cisaillement (Pa)
• η est la viscosité dynamique (Pa·s) 
• γ˙ est le taux de cisaillement (1/s)

La viscosité cinématique résulte de:

ν = η / ρ

• ν (nu) est la viscosité cinématique en m²/s
• η (eta) est la viscosité dynamique en Pa·s
• ρ (rho) est la densité en kg/m³

La viscosité est un paramètre clé pour la conception des mélangeurs, des réacteurs, des séchoirs et des installations de convoyage. Une prise en compte correcte est décisive pour des procédés stables et reproductibles.