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Dessins et plans, Air -- Écoulement, Circulation, Fluides -- Mesure, Dynamique des, Fluides, Mécanique des, Viscosité, Écoulement laminaire, Turbulence
Deux types d'écoulement microfluidique
Flux laminaire (a) et turbulent (b), selon le nombre de Reynolds : la nature de l'écoulement dépend du nombre de Reynolds, et donc de la taille caractéristique d. Aux petites dimensions, les phénomènes physiques macroscopiques ne subissent pas seulement un diminution linéaire de leurs effets. Certains phénomènes négligeables deviennent prépondérants, comme la capillarité ; inversement, d'autres forces telles que la gravité deviennent négligeables. Afin d'appréhender plus facilement les caractéristiques d'un système microfluidique, plusieurs grandeurs sans dimension ont été introduites. La plus répandue est probablement le nombre de Reynolds Re, proposé en 1883, qui caractérise le rapport entre les forces d'inertie et les forces de viscosité. Les systèmes microfluidiques sont généralement caractérisés par un petit nombre de Reynolds : les forces de viscosité sont prépondérantes.
Dissipation visqueuse dans une goutte
Gradient de vitesse de dissipation visqueuse dans une goutte à l'approche de la ligne de contact. Dans un liquide, la dissipation d'énergie est due à la viscosité, c'est-à-dire la résistance à un écoulement. La figure montre une goutte qui se déplace à la vitesse V . Le liquide dans la goutte a une vitesse qui dépend de sa position. A la surface de la goutte, le liquide a la vitesse de l'objet c'est-à-dire V mais proche du solide, celui-ci impose une vitesse nulle. Dans la goutte, il y a donc un gradient de vitesse permettant à celle-ci de varier de 0 à V sur une distance qui est la hauteur h de la goutte.
Photographie, Entonnoirs, Bitume, Poix, Viscosité, Queensland (Australie), Goudrons, Fluides -- Écoulement, Sciences -- Expériences
L'expérience de la goutte de poix
John Maistone et son dispositif expérimental mettant en évidence la viscosité de la poix, deux ans avant la chute de la huitième goutte.
Photographie, Bitume, Physique, Poix, Viscosité, Queensland (Australie), Expériences, Goudrons, Fluides -- Écoulement, Sciences -- Expériences
Viscosité du bitume
Expérience dite de la goutte de poix à l'Université de Queensland, démontrant la viscosité du bitume, en comparaison avec une batterie de 9 volts. La version la plus réputée de l'expérience a été démarrée en 1927 par le professeur Thomas Parnell de l'université du Queensland de Brisbane, en Australie, afin de démontrer à ses étudiants que certaines substances d'apparence solide sont en réalité des fluides de très haute viscosité. Parnell fait couler un échantillon de poix chaude dans un entonnoir bouché et le laisse reposer trois ans. En 1930, le bouchon du cou de l'entonnoir est coupé, de façon à ce que la poix puisse s'écouler. Une grosse goutte se forme alors, et tombe environ toutes les décennies. La huitième goutte est tombée le 28 novembre 2000, de sorte que les expérimentateurs ont pu estimer la viscosité de la poix à environ 230 milliards (2,3 × 1011) de fois celle de l'eau. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9rience_de_la_goutte_de_poix.